Фотосинтетичний апарат Cyanophyta під впливом червоного світла

Abstract

Исследовано влияние красного света светодиодов (λмакс = 630 нм, Δλ = 20 нм) на фотосинтетический аппарат и рост ряда видов синезеленых водорослей. Показана видоспецифичность реакции водоростей на красную подсветку. Наибольшее снижение содержания пигментов отмечено у представителей порядка Oscillatoriales. Пигментные системы также реагировали по-разному — самыми лабильными оказались фикобилиновые пигменты. У видов рода Nostocпод влиянием красного света снижалась доля фикоэритрина, а суммарное содержание синих пигментов увеличивалось, что указывает на хроматическую адаптацию. Под влиянием красного света соотношения между фикобилиновыми пигментами были достаточно стабильными, величина отношений ФЦ и ФЕ к Хл ощутимо снижалась, а КАР:Хл — увеличивалась. На основании биохимических и флуоресцентных показателей выявлены толерантные к красному излучению виды водорослей. Красная подсветка способствовала повышению биомассы водорослей, особенно у Spirulinaplatensis. Проведенные исследования свидетельствуют о значительной перестройке фотосинтетического аппарата и показывают специфическую реакцию водорослей на действие красного света, что необходимо учитывать при их массовом культивировании.

The effect of additional red illumination of light-emitting diodes (LED) (λmax = 630 nm, Δλ = 20 nm) added to background light of luminescent lamps on the photosynthetic apparatus and growth of several species of blue-green algae (Cyanophyta) has been studied. It has been shown the species-specific dependence of algal reactions on red backlighting. The greatest decrease of pigments has been found in cyanobacteria of order Oscillatoriales. The most marked alterations among pigments of phycobilisomes was observed. The percentage of phycoerythrin in genus Nostoc was decreased and the sum of blue pigments increased under the red backlighting. These data may indicate the chromatic adaptation. The ratio of phycobiliproteins were stable under the red backlighting, whereas the ratio of phycocyanin and phycoerythin to chlorophyll markedly decreased; on the contrary, the carotenoids/chlorophyll ratio was increased. The addition of red light to background of white fluorescent lamp illumination resulted in an increase of biomass accumulation, especially in Spirulina platensis. These data show substantial rearrangements of the photosynthetic apparatus and specific reaction of algae to the red backlighting. The obtained results can be useful for cultivation of algae.