Потенциал применения микроводорослей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследована возможность устойчивого производства биомассы консорциума микроводорослей (Vischeria magna, Coelastrum proboscideum) с высоким содержанием аминокислот на сточной воде лесопромышленного комплекса ОАО «Сыктывкарский ЛПК» с одновременной очисткой сточной воды от основных загрязняющих веществ. Внесение консорциума микроводорослей приводит к снижению содержания кадмия, бария, алюминия, аммонийного и нитритного азота по сравнению с контрольным вариантом. Концентрация накопленных микроводорослями аминокислот в стерильной сточной воде составила 84,98 %, в нестерильной – 46,39 %.

Об авторах

Александр Владимирович Гогонин

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: gogonin@ib.komisc.ru
ORCID iD: 0000-0003-1401-7412

кандидат биологических наук, ведущий инженер лаборатории биохимии и биотехнологии 

Россия, 167982, Республика Коми, г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, д. 28

Татьяна Николаевна Щемелинина

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук

Email: tatyanakomi@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4052-6424
Scopus Author ID: 56711948200

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории биохимии и биотехнологии 

Россия, 167982, Республика Коми, г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, д. 28

Елена Михайловна Анчугова

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук

Email: anchugova@ib.komisc.ru
ORCID iD: 0000-0002-7912-3518
Scopus Author ID: 56711975900

младший научный сотрудник лаборатории биохимии и биотехнологии 

Россия, 167982, Республика Коми, г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, д. 28

Список литературы

  1. A multidisciplinary review of Tetradesmus obliquus: a microalgae suitable for large-scale biomass production and emerging environmental applications / C. Y. B. Oliveira, C. D. L. Oliveira, R. Prasad [et al.] // Reviews in Aquaculture. – 2021. – Vol. 13. – P. 1594–1618. – doi: 10.1111/raq.12536
  2. Ahmad, F. The potential of Chlorella vulgaris for wastewater treatment and biodiesel production / F. Ahmad, A. U. Khan, A. Yaşar // Pakistan Journal of Botany. – 2013. – Vol. 45. – P. 461–465.
  3. Бажукова, Н. В. Использование микроводорослей Eustigmatos magnus, Dictyococcus varians и Pseudococcomyxa simplex как объектов перспективных для биотехнологии / Н. В. Бажукова, И. В. Новаковская, Н. В. Матистов // Биотехнология. Взгляд в будущее : тезисы II-й Международной виртуальной интернет-конференции : Казань. – 2013. – С. 11–13. – http://www.paxgrid.ru/conference/index.php?c=biotech2013&lang=rus
  4. Reuse of effluent water from municipal wastewater treatment plant in microalgae cultivation for biofuel production / S. Cho, T. T. Luong, D. Lee [et al.] // Bioresource Technology. – 2011. – Vol. 102. – P. 8639–8645. – doi: 10.1016/j.biortech.2011.03.037
  5. Choi, H.-J. Parametric study of brewery wastewater effluent treatment using Chlorella vulgaris microalgae / H.-J. Choi // Environmental Engineering Research. – 2016. – Vol. 21, is. 4. – P. 401–408. – doi: 10.4491/eer.2016.024
  6. Щемелинина, Т. Н. Комплексная биотехнология очистки нефтезагрязнённой почвы / Т. Н. Щемелинина, Е. М. Анчугова // Поволжский экологический журнал. – 2023. – № 2. – С. 246–256. – doi: 10.35885/1684-7318-2023-2-246-256
  7. Орлова, Т. Н. Химия природных и промышленных вод : учебное пособие / Т. Н. Орлова, Д. А. Базлов, В. Ю. Орлов. – Ярославль : ЯрГУ, 2013. – 120 с.
  8. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания : постановление от 28 января 2021 года № 2 Об утверждении санитарных правил и норм СанПиН 1.2.3685-21. – 2021. – 636 с.
  9. Гогонин, А. В. Консорциум микроводорослей для очистки сточных вод лесопромышленного комплекса : автореф. ... канд. биол. наук / А. В. Гогонин. – Оболенск, 2023. – 24 с.
  10. Гогонин, А. В. Оценка использования сточной воды в качестве питательной среды для накопления биомассы микроводорослей / А. В. Гогонин, Т. Н. Щемелинина, Е. М. Анчугова // Теоретическая и прикладная экология. – 2022. – № 2. – С. 68–74. – doi: 10.25750/1995-4301-2022-2-109-115
  11. Rai, V. K. Role of amino acids in plant responses to stresses / V. K. Rai // Biologia Plantarum. – 2002. – Vol. 45, iss. 4. – P. 481–487. – doi: 10.1023/A:1022308229759
  12. Composting parameters and compost quality: a literature review / K. Azim, B. Soudi, S. Boukhari [et al.] // Organic Agriculture. – 2018. – Vol. 8. – P. 141–158. – doi: 10.1007/s13165-017-0180-z
  13. Давыдов, Д. А. Водоросли и цианопрокариоты на участках самозарастания золошлакоотвалов ТЭЦ города Апатиты (Мурманская область) / Д. А. Давыдов, В. В. Редькина // Труды Карельского научного центра Российской академии наук. – 2021. – С. 51–68. – doi: 10.17076/bg1270
  14. Сафиуллина, Л. М. Толерантность почвенных водорослей Eustigmatos magnus (B.Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta) и Hantzschia amphioxys (Ehrenberg) Grunow in Cleve et Grunow (Bacillariophyta) к воздействию тяжелых металлов / Л. М. Сафиуллина, А. И. Фазлутдинова, Г. Р. Бакиева // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2009. – С. 42–44.
  15. Царенко, П. М. Краткий определитель хлорококковых водорослей Украинской ССР : учебное пособие / П. М. Царенко. – Киев : Изд-во «Наукова Думка», 1990. – 208 с.
  16. Топачевский, А. В. Пресноводные водоросли Украинской ССР : учебное пособие / А. В. Топачевский, Н. П. Масюк. – Киев : Вища школа, 1984. – 336 с.
  17. Методика выполнения измерений pH в водах потенциометрическим методом. ПНД Ф 14.1:2:3:4.121-97 (ФР.1.31.2007.03794). – Сыктывкар : ИБ Коми НЦ УрО РАН, 2004.
  18. Методика измерений массовой концентрации аммиака и аммоний-ионов в питьевых, природных и сточных водах фотометрическим методом с реактивом Несслера. ПНД Ф 14.1:2:4.276-2013, (ФР.1.31.2013.16660). – Сыктывкар : ИБ Коми НЦ УрО РАН, 2013.
  19. Методика выполнения измерений массовой концентрации элементов в пробах питьевой, природных, сточных вод и атмосферных осадков методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. ПНД Ф 14.1:2:4.135-98. – Сыктывкар : ИБ Коми НЦ УрО РАН, 2008.
  20. Методика выполнения измерений содержания аминокислот, входящих в состав белков растений, методом жидкостной хроматографии на ионообменных смолах, Методика измерений № 88-17641-97-2010 (AH/1/31/2014/17660). – Сыктывкар : ИБ Коми НЦ УрО РАН, 2010.
  21. Гогонин, А. В. Создание консорциума микроводорослей с оптимальным составом и титром клеток / А. В. Гогонин, И. В. Новаковская // Материалы докладов III Всероссийской (XVIII) молодежной научной конференции «Молодежь и наука на Севере» (с элементами научной школы). – Сыктывкар, 2018. – С. 80–81.
  22. Markou, G. Microalgal and cyanobacterial cultivation: the supply of nutrients / G. Markou, D. Vandamme, K. Muylaert // Water Research. – 2014. – Vol. 65. – P. 186–202. – doi: 10.1016/j.watres.2014.07.025
  23. Andersen, R. A. The microalgal cell. In A. Richmond & Q. Hu (Eds.) / R. A. Andersen // Handbook of Microalgal Culture : Applied Phycology and Biotechnology. – 2013. – P. 3–20.
  24. Barsanti, L. Algae: anatomy, biochemistry, and biotechnology / L. Barsanti, P. Gualtieri // Boca Raton : CRC Press, 2006. – 301 p. – doi: 10.1002/9781118567166.ch1
  25. Priyadarshini, E. Heavy metal resistance in algae and its application for metal nanoparticle synthesis / E. Priyadarshini, S. S. Priyadarshini, N. Pradhan // Applied Microbiology and Biotechnology. – 2019. – Vol. 103. – P. 3297–3316. – doi: 10.1007/s00253-019-09685-3
  26. Microalgae: a potential alternative to health supplementation for humans / A. K. Koyande, K. W. Chew, K. Rambabu [et al.] // Food Science and Human Wellness. – 2019. – Vol. 8. – P. 16–24. – doi: 10.1016/j.fshw.2019.03.001
  27. FAO/WHO. Report of a Joint FAO/WHO Expert Committee. In: Food and Agriculture Organization (ed) Energy and Protein Requirements. 1973.
  28. Amino acids, fatty acids, and peptides in microalgae biomass harvested from phycoremediation of swine wastewaters / W. Michelon, M. L. B. da Silva, A. Matthiensen [et al.] // Biomass Conversion and Biorefinery. – 2022. – Vol. 12. – P. 869–880. – doi: 10.1007/s13399-020-01263-2
  29. Chemical composition of cyanobacteria grown in diluted, aerated swine wastewater / R. O. Canizares-Villanueva, A. R. Dominguez, M. S. Cruz, E. Rios-Leal // Bioresource Technology. – 1995. – Vol. 51. – P. 111–116.
  30. Microalgae, soil and plants: A critical review of microalgae as renewable resources for agriculture / A. L. Alvarez, S. L. Weyers, H. M. Goemann [et al.] // Algal Research. – 2021. – Vol. 54. – 102200. – doi: 10.1016/j.algal.2021.102200
  31. Effect of elements availability on the decomposition and utilization of S-containing amino acids by microorganisms in soil and soil solutions / Q. Ma, R. Yao, X. Liu [et al.] // Plant and Soil. – 2024. – doi: 10.1007/s11104-024-06864-8
  32. Competition for two sulphur containing amino acids (cysteine and methionine) by soil microbes and maize roots in the rhizosphere / D. Wang, J. Wang, D. R. T. Ge Chadwick, D. L. Jones // Biology and Fertility of Soils. – 2023. – Vol. 59. – P. 697–704. – doi: 10.1007/s00374-023-01724-6
  33. Amino acids in the root exudates of Agave lechuguil¬la Torr. Favor the recruitment and enzymatic activity of nutrient-improvement Rhizobacteria / G. M. la Rosa, F. García-Oliva, C. Ovando-Vázquez [et al.] // Microbial Ecology. – 2023. – Vol. 86. – P. 1176–1188. – doi: 10.1007/s00248-022-02162-x
  34. Protein-restricted diet balanced for lysine, methionine, threonine, and tryptophan for nursery pigs elicits subsequent compensatory growth and has long term effects on protein metabolism and organ development / Y. Sun, T. Teng, G. Bai, [et al.] // Animal Feed Science and Technology. – 2020. – Vol. 270. – 114712. – doi: 10.1016/j.anifeedsci.2020.114712
  35. Siegert, W. The relevance of glycine and serine in poultry nutrition: a review / W. Siegert, M. Rodehutscord // British Poultry Science. – 2019. – Vol. 60, N 5. – P. 579–588. – doi: 10.1080/00071668.2019.1622081
  36. He, W. Amino acid nutrition and metabolism in chickens / W. He, P. Li, G. Wu // Advances in Experimental Medicine and Biology. – 2021. – Vol. 1285. – P. 109–131. – doi: 10.1007/978-3-030-54462-1_7
  37. Yang, Z. Physiological effects of dietary amino acids on gut health and functions of swine / Z. Yang, S. F. Liao // Frontiers in Veterinary Science. – 2019. – Vol. 6. – P. 1–13. – doi: 10.3389/fvets.2019.00169

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».