Использование ростовых и флюоресцентных показателей для оценки токсического воздействия ионов меди на морские микроводоросли

от

О.С. Алатарцева, Л.В. Стельмах, Р.Р. Сагадатова

 ФИЦ “Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН”, РФ, г. Севастополь, пр. Нахимова, 2

E-mail: lustelm@mail.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2022-4-78-86

УДК 582.26/.27.086.8                                                                                                                                             

Реферат: 

   Среди многочисленных загрязнителей морских вод важное место занимают тяжелые металлы. По своему токсическому воздействию на живые организмы они уступают только хлорорганическим соединениям и намного опережают нефтепродукты и фенолы. металлов наиболее высокие концентрации в водной толще Черного моря характерны для меди.

   Цель настоящей работы состояла в исследовании токсического воздействия ионов меди на прирост биомассы и изменчивость некоторых флюоресцентных параметров в накопительных культурах диатомовых водорослей Phaeodactylum tricornutum и Cerataulina pelagicа, а также динофитовой водоросли Prorocentrum nanum.

   Для оценки угнетающего влияния меди на микроводоросли исследовали прирост их биомассы и изменчивость максимальной эффективности работы фотосистемы II (Fv/Fm), а также относительной скорости электронного транспорта (rЕTR). Показано, что минимальное исходное содержание токсиканта в воде, вызывающее замедление роста накопительных культур с низкими начальными значениями биомассы, для P. tricornutum составило 1 мкг л-1, а для P. nanum – 50 мкг л-1. Высокая начальная биомасса в культуре C. pelagicа привела к снижению ее чувствительности к меди. Угнетающее влияние этого токсиканта на культуры проявляется также и в снижении значений относительной скорости электронного транспорта (rЕTR) у водорослей, а также максимальной эффективности работы фотосистемы II (Fv/Fm). Наиболее чувствительным параметром к действию меди является rЕTR. Последние два параметра позволяют в экспресс-режиме оценивать влияние токсических веществ органической и неорганической природы на микроводоросли в культурах и в море.

Ключевые слова: диатомовые и динофитовые микроводоросли, ионная форма меди, токсическое воздействие, Черное море.

Для цитирования: Алатарцева О.С., Стельмах Л.В., Сагадатова Р.Р. Использование ростовых и флюоресцентных показателей для оценки токсического воздействия ионов меди на морские микроводоросли // Системы контроля окружающей среды. 2022. Вып. 4 (50). C. 78-86. DOI: 10.33075/2220-5861-2022-4-78-86

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Stelmakh L., Kovrigina N. Phytoplankton Growth Rate and Microzoo-plankton Grazing under Conditions of Climatic Changes and Anthropogenic Pollution in the Coastal Waters of the Black Sea (Sevastopol Region) // Water. 2021. V. 13. Iss. 22. Article no. 3230 (13 p.).
  2. Мурадов С.В. Воздействие тяжёлых металлов на водоросли-макрофиты Авачинской губы // Фундаментальные исследования. 2014. № 9-9. С. 1998–2002.
  3. Кораблина И.В., Барабашин Т.О., Геворкян Ж.В., Евсеева А.И. Динамика распределения тяжёлых металлов в водной толще северо-восточной части Чёрного моря после 2000 г. // Труды ВНИРО. 2021. Том 183. С. 96–112.
  4. Satoh A., Vudikaria L. Q., Kurano N., Miyachi S. Evaluation of the sensitivity of marine microalgal strains to the heavy metals, Cu, As, Sb, Pb and Cd // Environment International. 2005. 31. P. 713–722.
  5. Levy, J. L., Stauber, J. L., and Jolley, D.F. Sensitivity of marine microalgae to copper: the effect of biotic factors on copper adsorption and toxicity // Science of the Total Environment. 2007. 387. P. 141–154.
  6. Andersson B., Godhe A., Filipsson H.L., Rengefors K., Berglund O. Differences in metal tolerance among strains, populations, and species of marine diatoms – Importance of exponential growth for quantification //Aquatic Toxicology. 226. 105551
  7. Финенко З.З., Стельмах Л.В., Галатонова О.А., Бабич И.И. Культивирование водорослей в лабораторных условиях //Микроводоросли Черного моря: проблемы сохранения биоразнообразия и биотехнологического использования. Севастополь: Экоси-Гидрофизика. 2008. С. 186–200.
  8. Kvíderová, J., Lukavský, J. (2003) The cultivation of Phaeodactylum tricornutum in crossed gradients of temperature and light // Algological Studies. 2003. 110 (1). P. 67–80.
  9. Бергер В.Я., Митяев М.В., Сухотин А.А. Опыт использования метода мокрого сжигания для определения концентрации взвешенных органических веществ в морской воде // Океанология. 2016. Т. 56. № 2. С. 328–332.
  10. Cruz S., Serôdio, Relationship of rapid light curves of variable fluorescence to photoacclimation and non-photochemical quenching in a benthic diatom // Aquatic Botany. 2008. 88. P. 256–264.
  11. Sunda, W.G. Trace metal interactions with marine phytoplankton // Biological Oceanography. 1989. 6. P. 411–442.
  12. Тодоренко Д.А. Маторин Д.Н, Алексеев А.А, Тунгатарова Д.И., Орлова В.С. Изучение токсичности сульфата меди и наночастиц серебра с использованием флуоресценции микроводорослей Scenedesmus quadricauda // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности». 2014. № 1. С. 25–32
  13. Rebhum, S., Ben-Amotz, A. The distribution of cadmium between the marine alga chlorella and water medium. Effect on algal growth // Water Research. 1984. 18 (2). P. 173–178.
  14. Perales-Vela, H.V., Peña-Castro, J.M. and Cañizares-Villanueva R.O. Heavy metal detoxification in eukaryotic microalgae // 2006. 64. P. 1–10.
  15. Arunakumara, K.K.I.U. & Zhang, X. (2008) Heavy metal bioaccumulation and toxicity with special reference to microalgae. Journal of Ocean University of China. 2008. P. 60–64.

Loading