Интенсивная культура Cylindrotheca closterium (Ehrenberg) Reimann et Lewin на питательной среде с гидрокарбонатом натрия

Abstract

Экспериментально показана возможность использования гидрокарбоната натрия в питательной среде для обеспечения культуры C. closterium углеродом в условиях интенсивного культивирования без подачи CO2 в суспензию. После адаптации C. closterium к питательной среде с гидрокарбонатом натрия с концентрацией 1,2 г·л−1 наблюдался активный рост с максимальной продуктивностью 0,6–0,7 г·(л·сут)−1 сухой массы. В клетки диатомовых водорослей углерод проникает как в форме углекислого газа, так и в форме гидрокарбонат-ионов. Однако все питательные среды для искусственного культивирования диатомей по-прежнему предполагают применение CO2 из атмосферы или баллона. Цель работы — оценить возможность использования гидрокарбоната натрия для обеспечения C. closterium углеродом в условиях интенсивного культивирования без подачи CO2 в суспензию. Культуру выращивали в режиме накопительного культивирования в колбе объёмом 1 л на питательной среде RS, приготовленной на стерильной черноморской воде, следующего состава (г·л−1): NaNO3 — 0,775; NaH2PO4·2H2O — 0,0641; Na2SiO3·9H2O — 0,386; Na2EDTA — 0,0872; FeSO4·7H2O — 0,045; CuSO4·5H2O — 0,2·10−3; ZnSO4·7H2O — 0,44·10−3; CoCl2·6H2O — 0,2·10−3; MnCl2·4H2O — 0,36·10−3; NaMoO4·H2O — 0,12·10−3. Предварительно в ней растворили 1,2 г·л−1 гидрокарбоната натрия. Суспензию клеток перемешивали посредством магнитной мешалки (250 оборотов в минуту). На 4-й день эксперимента в культуру добавили 1 г NaHCO3 и 2 мл 0,1 н соляной кислоты, чтобы снизить pH до 8,6. Со 2-го дня эксперимента зарегистрирован активный рост с максимальной продуктивностью 0,6 г·(л·сут)−1. После добавления в активно растущую культуру 1 г·л−1 гидрокарбоната натрия и снижения pH до 8,6 наблюдали снижение скорости роста практически до нуля, однако, судя по скорости повышения pH среды́ за время адаптации, культура активно поглощала гидрокарбонат-ионы. Экспериментально показана возможность культивирования бентосной диатомовой водоросли C. closterium на питательной среде с высоким содержанием гидрокарбоната натрия. Установлено, что на питательной среде RS с добавлением 1,2 г·л−1 гидрокарбоната натрия в условиях интенсивного культивирования максимальная продуктивность C. closterium достигает 0,7 г·(л·сут)−1, при этом отмечено существенное повышение pH среды́. По нашим данным, оптимальное значение pH среды́ для роста C. closterium находится в диапазоне 8,4–9,4. При pH > 9,4 рост диатомовых водорослей замедляется, а при достижении в питательной среде значения pH 9,9 культура переходит в фазу отмирания.