Среда для интенсивного культивирования Cylindrotheca closterium (Ehrenb.) Reimann et Lewin (Bacillariophyta)

Abstract

Разработана новая питательная среда для интенсивного культивирования диатомовой водоросли Cylindrotheca closterium. На основе химического анализа биомассы микроводорослирассчитаны средние значения потребностей в азоте, фосфоре и кремнии для накопительной культуры. При лимитировании роста азотом наблюдается агглютинация клеток. Установлено, что высокие концентрации железа в питательной среде не оказывают ингибирующего действия на рост культуры C. closterium. В питательной среде азот может находиться в органической форме вследствие биосинтеза экзометаболитов. В стационарной фазе роста микроводоросли концентрация общего и органического азота в среде составляет 28 и 17,8 мг∙л⁻¹. Потери азота в накопительной культуре достигают в среднем 10 %, максимальная сухая биомасса C. closterium составляет 4,6 г∙л⁻¹, продуктивность – 1 г∙л⁻¹∙сут⁻¹. Использование новой питательной среды позволяет получать плотные культуры C. closterium, необходимые для наращивания ее биомассы с целью выделения биологически активных веществ, таких как полиненасыщенные жирные кислоты и каротиноиды, и прежде всего фукоксантин.

The proposed medium was developed specially for intensive culture of the diatom Cylindrotheca closterium (Ehrenb.) Reimann et Lewin. The averages of nitrogen, phosphorus, and silicon demand for the culture were calculated using data from the chemical analysis of the microalgal biomass. Growth limitation by nitrogen provoked agglutination of the microalgal cells. High concentrations of iron did not inhibit growth of C. closterium. Organic nitrogen present in the medium can be due to biosynthesis of exometabolites. During the stationary growth phase, the total and organic nitrogen in the medium were evaluated 28 mg·L⁻¹ and 17.8 mg·L⁻¹, correspondingly. The average loss of nitrogen in the culture was estimated at 10 %. The maximal dry biomass harvested from the diatom was 4.6 g·L⁻¹ and the productivity – 1 g·L⁻¹·d⁻¹. The new medium allows growing dense cultures of C. closterium with a larger biomass and therefore a proportionally larger yield of valuable biologically active substances, e.g., polyunsaturated fatty acids and carotenoids, primarily fucoxanthin.