Регуляторная роль глюкозы в метаболизме некоторых представителей Суапорhуtа

Abstract

Исследовано воздействие глюкозы на рост и пигментный состав двух видов синезеленых водорослей: Nostoc linkia (Roth.) Born. et Flach. и Spirulina platensis (Nordst.) Geitl. Показано, что водоросли способны переходить на миксотрофный рост. Включение глюкозы в метаболизм водорослей сопровождалось возрастанием их биомассы в 2-5 раза и репрессией фотосинтеза. Влияние глюкозы на пигментный состав исследованных водорослей значительно отличалось: глюкоза индуцировала заметную редукцию всех пигментов S. platensis, тогда как содержание пигментов N. linkiа не изменялось, а в некоторых случаях даже возрастало. Наименьшее содержание пигментов у S. platensis наблюдалось в присутствии 1%-й глюкозы на 4-й день роста: фикоцианин и хлорофилл уменьшались в 2-2,7 раза, аллофикоцианин и каротиноиды - в 1,7-2 раза по сравнению с контролем. Обнаружено, что переключение S. platensis и N. linkiа на миксотрофный рост приводит к экскреции копропорфирина в культуральную среду. Сделано предположение, что глюкоза блокирует биосинтетический путь тетрапирролов на уровне копропорфириногена, а свет стимулирует формирование более ранних предшественников — γ-аминолевулиновой кислоты.

Досліджено вплив глюкози на ріст і пігментний склад двох синьозелених видів водоростей: Nostoc linckia (Roth) Born. et Flah. і Spirulina platensis (Nordst) Geitl. Показано, що водорості здатні переходити на мікротрофний ріст. Включення глюкози в метаболізм водоростей супроводжувалося зростанням їх біомаси в 2 - 5 разів і репресією фотосинтезу. Вплив глюкози на пігментний склад досліджуваних водоростей значно відрізнявся: глюкоза індукувала помітну редукцію усіх пігментів S. platensis, тоді як вміст пігментів N. linckia не змінювався, а в деяких випадках навіть зростав. Найменший вміст пігментів у S. platensis спостережено за присутності 1 % глюкози на 4 день росту: вміст фікоцианіну та хлорофілу зменшувався в 2 - 2,7 рази, а алофікоцианіну та каротиноїдів - в 1,7 - 2 рази у порівнянні з контролем. Установлено, що переведення S. platensis і N. linckia на міксотрофний ріст призводить до екскреції копропорфірину в культуральне середовище. Припущено, що глюкоза блокує біосинтетичний шлях тетрапіролів на рівні копропорфіриногену, а світло стимулює формування більш ранніх попередників - γ-амінолевулинової кислоти.

The effect of glucose on the growth and pigment composition of two cyanophytes, Spirulina platensis (Nordst.) Geifl. and Nostoc linckia (Roth.) Bom. et Flah. has been studied. It was revealed that they are able to conve rs e on mixotrophic growth. The increase of biomass in 2 - 5 times, and the repression of photosynthesis accompanied inclusion of glucose in metabolism of algae. The effect of glucose on pigment composition of studied algae was extremely different: glucose caused sufficient reduction of all pigments in S. platensis, while in N. linckia pigment composition did not reduced, and sometimes it even increased. The lowest pigment content in S. platensis was in the presence of 1% glucose at the 4-th day of growth: phycocyanine and chlorophyll decreased in 2-2.7 times, allophycocyanine and carotenoids in 1.7-2.0 times in comparison with control. It was found that conversion of S. platensis and N. linckia to mixotrophic growth results in excretion of coproporphyrine in the cultural medium. The assumption was made that glucose blocks biosynthetic way of tetrapirroles on coproporphyrinogene level, and light stimulates formation of earlier predecessors — γ-aminolevuline acid.