Способ определения физиологического состояния макрофитных водорослей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Ю 11 А 01 6 7/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) (57) 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯМАКРОФИТНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ, включающий исследование отфильтрованной,ЯО 1077598 А культуральной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа, исследование культуральной жидкости проводят в фазе активного роста водоросли путем измерения реакционной способности выделяемых водорослью соединений каждые 8-12 ч,2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определение реакционной способности осуществляют путем смешивания 4-5 мл культуральной жидкости с 0,45-0,55 мл раст вора диоксифенилаланина в концентрации 1,5 - 1,8 х 10 М, термостатирования смеси при 39-41 С в течение 3-6 мин и определения скорости окисления диоксифенилаланина.40 собности осуществляют путем смешивания 4-5 мл культуральной жидкости с 0,45- 0,55 мл раствора диоксифенилаланина в концентрации 1,5 - 1,8 х 10 М, термостати.4рования смеси при 39-41 С в течение 3-6 мин и определения скорости окисления диоксифенилаланина.Пример 1. О физиологическом состоянии водоросли судят по величине окислительной активности ее культуральной жидкости, как ускоряющей окисление ДОФА, либо по величине антиокислительной активности, как тормозящей окисление ДОФА, по сравнению с контролем. За контроль принимают скорость окисления ДОФА под действием чистой среды или отфильтрованной морской воды, не содержащей выделений водорос лей. Величину окислительной и антиокислительной активности культуральной жид кости измеряют в течение каждых 8-12 ч. Изобретение относится к способам определения состояния биологических объектов и может быть применено в альгологии, пищевой, микробиологической промышлен.;ости, работах по аквакультуре.Известен способ определения физиологического состояния макрофитных водорослей путем визуального наблюдения и микроскопирования таллома 11.Недостатками этого способа являются его неточность, невозможность выявления скрытых нарушений в физиологическом состоянии водоросли, а также невозможность количественного определения скорости роста водоросли.Известен также способ определения физиологического состояния макрофитных водорослей по скорости выделения и количественным показателям экскрецки органического вещества. Метабо иты определяют путем фотометрования офильтрованной морской воды, в которой ии:два 1 и гельио содержались водоросли 12.Недостатками данного способ,: аи к. являются его неточность, невозможность выявления скрытых нарушений в состоянии водоросли, так как общее количество выделенного вещества може оставаться постоянным при наличии развивающихся повреждений.Целью изобретения является повышение точности анализа и выявления скрытых нарушений метаболизма в ранние сроки развития.Цель достигается тем, что согласно способу определения физиологического состояния макрофитных водорослей, включающему исследование отфильтрованной культуральной жидкости, исследование культуральной жидкости проводят в фазе активного роста водоросли путем измерения реакционной способности выделяемых водорослью соединений каждые 8-12 ч.При этом определение реакционной спо 5 10 15 20 25 30 35,5 О,2,97 1,78 1,36 1,68 3,88 Возрастание окислительной активностикультуральной жидкости водоросли по сравнению с контролем в 1,5-3 раза свидетельствует о нормальном физиологическом состоянии водоросли, уменьшение окислительной активности культурной жидкости до1,2-1,4 раза и появление антиокислительной активности по сравнению с контролемсвидетельствует об определении скрытыхнарушений в физиологическом состоянииводоросли. Нарушения являются обратимыми, если при снятии неблагоприятноговоздействия или изМенении внешних условий окислительная активность культуральной жидкости повышается до 1,5 - 3 раз посравнению с контролем.Предлагаемым способом определяютскорость роста макрофитной водоросли,которая связана с окислительной (ОА) иантиокислительной активностью культуральчой жидкости следующими соотношениямиЦ = т - (1) Ч= , в (2)КРОАп-оСпс по 1 О)где /М в удельн скорость роста, сут.-;Ч - скорость роста, г(сут;Е.ОА - сумма значений ОА (в долях)за время опыта, измеряемая вточках, соответствующих числудней опыта (С);К -коэффициент, связанный с величиной ОА и равныйт,т к Ол Г 4)где и,ищ, - конечный и начальный весбиомассы, определенной весовым методом,Коэффициент К определяют для данногообъекта, условий культивирования и он выражает изменение биомассы за время опыта на единицу окислительной активности.Таким образом, определив величину ОА среды за определенный период времени, судят о скорости роста культуры (см. таблицу)Из таблицы видно, что значения удельной скорости роста, полученные известнымвесовым способом и полученные согласнопредлагаемому способу с использованиемкоэффициента К и формулы (1),. близкосовпадают.удельная скорость роста (И), Ъ определяемая1077598 51 О 15 20 25 30 35 40 45 3Пример 2. При культивировании макрофитной агароносной водоросли АЬп 1 еШа 1 оЬцсЬ 1 епяз в полупроточной установке полупромышленного типа при отношении веса водоросли к количеству среды 1:500 отбирают пробы культуральной жидкости на выходе из культиватора, объем пробы берут равным 4 мл. В качестве контроля берут среду, втекающую в культиватор. Пробу в 4 мл культуральной жидкости смешивают с 0,5 мл раствора ДОФА,в концентрации 1,5 10 М, смесь термостатируют в течение 4 мин при 40 С и при этой температуре проводят измерения скорости возрастания оптической плотности смеси в течение 20 мин.Определяют отношение скорости окисления ДОФА в опыте к скорости окисления ДОФА в контроле и получают величину ОА культуральной жидкости в процентах. При определении ОА культуральной жидкости в полупромышленной установке при постоянных условиях культивирования равна 175% при этом водоросль развивается нормально.Повышают температуру среды на 8 С, Че рез 8 ч культивирования отбирают пробы и проводят определения ОА культуральной жидкости. Получают значение ОА, равное 120%, Визуально обнаруживают отмирание участков таллома через 48-60 ч действия повышенной температуры.Пример 3. При культивировании макрофитной агароносной водоросли АЬп 1 еЮа 1 оЬцсЬ 1 епяз в непроточной культуре при. отношении веса водоросли к количеству среды 1:20 отбирают пробы культуральной жидкости объемом в 4 мл, В качестве контроля используют исходную среду.Дальнейшие операции проводят согласно примеру 1. В непроточной культуре ОА культуральной жидкости при постоянных условиях культивирования равна 275%.Отключают охлаждение и через 12 ч проводят определение ОА культуральной жидкости, которая становится равной 220%. Включают охлаждение и определяют ОА каждые 6 ч. Через 24 ч определяют ОА, равную 275%, т. е. водоросль полностью восстанавливается после неблагоприятного воздействия. 4Пример 4. При культивировании макрофитной агароносной водоросли АЬп 1 еИ 1 а 1 оЬисЬ 1 епяз в непроточной культуре при отношении веса, водоросли к количеству среды 1:20 отбирают пробы культуральной жидкости объемом в 4 мл. В качестве контроля используют исходную среду.Дальнейшие операции проводят согласно примеру 1 . В непроточной культуре ОА культуральной жидкости при постоянных условиях культивирования равна 275%,Отключают охлаждение и через 2 сут проводят определение ОА культуральной жидкости, которая становится равной 140%, Включают охлаждение и определяют ОА каждые 8 ч. в течение 2 сут. ОА культуральной жидкости продолжает снижаться и переходит через 6 сут в антиокислительную активность (АОА), при этом обнаруживают отмирающие участки таллома водоросли,Пример 5. Берут 10 сосудов, в которые помещают различную по весу биомассу водоросли АЬп 1 еИ 1 а 1 ооисЬ 1 епяз и культивируют в течение 5 сут при 22 С. Каждые 24 ч измеряют ОА культуральной жидкости согласно примеру 1. По окончании 5 сут определяют конечную биомассу водоросли и рассчитывают коэффициент К по формуле 14 для каждой биомассы водоросли. Строят калибровочную кривую зависимости К от ОА культуральной жидкости.Берут сосуд, в который помещают биомассу водоросли АЬп 1 е 111 а 1 оЬисЬ 1 епяз, равную4 г, культивируют 6 дн при 22 С. Каждые 24 ч определяют ОА культуральной жидкости согласно примеру 1 и получают суммарную ОА ДОА), равную 11,4 и среднюю ОА, равную 1,9. По калибровочной кривой находят К, соответствующий данному значению средней ОА, который равен 0,595. Затем К подставляют в формулу (1) и опРеделЯют/У, РавнУю 0,018 или 1,81 о/о в сутки.Зная/ц, вычисляют конечную биомассу т 1 по формуле (3), которая равна 15,2 г. Зная конечную биомассу, вычисляют скорость роста Ч по формуле (2), которая равна 0,2 г/сут.Редактор А. ГулькоЗаказ 802/1 Составитель М. Мирзаев Техред И. Верес Корректор И. Эрдейн Тираж 722 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4