всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Урал-Пресс: 012688

Содержание микроэлементов в ветвях бурой водоросли Сystoseira barbata (Stackhouse) C. Agardh 1820 (Чёрное море)

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 1-2 за 2019 год, стр. 90-96.
Рубрика: Гидробиология

 

Рябушко В.И. доктор биологических наук, главный научный сотрудник отдела аквакультуры и морской фармакологии, ФГБУН Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского Российской академии наук
Гуреева Е.В. младший научный сотрудник отдела аквакультуры и морской фармакологии, ФГБУН Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского Российской академии наук
Празукин А.В. доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник отдела функционирования морских экосистем, ФГБУН Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского Российской академии наук
Бобко Н.И. младший научный сотрудник отдела аквакультуры и морской фармакологии, ФГБУН Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского Российской академии наук
Нехорошев М.В. кандидат химических наук, старший научный сотрудник отдела аквакультуры и морской фармакологии, ФГБУН Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского Российской академии наук

Аннотация:
Бурые водоросли являются хорошими биоиндикатором загрязнения прибрежных вод тяжелыми металлами и другими элементами. Использование для этих целей ветвей Cystoseira barbata, имеющих жизненный цикл 7 месяцев, дают возможность проводить мониторинг загрязнения акваторий за относительно кратковременный промежуток времени. Работа выполнена с целью получения новых данных по концентрации микроэлементов в 5 возрастных группах ветвей цистозиры: I – до 1,9 месяца, II – от 2 до 3 мес., III – от 3 до 5 мес., IV– от 5 до 6 мес., V – более 6 мес. Определение содержания 32 элементов выполняли на масс-спектрометре с индуктивно-связанной плазмой. Большинство элементов (70 %) имеют максимальные концентрации во II возрастной группе ветвей водоросли. Высокий уровень содержания элементов в молодых ветвях, возможно, связан с интенсивным метаболизмом растений в процессе роста. Средние значения концентраций макро- и микроэлементов в ветвях цистозиры по степени убывания составляют следующий ряд: Al > Br > Si > Sr > P > Fe > La > F > Ba > As > Zn > Rb > Y > Mn > Ni > Cu > Bi > Pb > W > Cr > Se > Zr > V > Ti > Cd > Hg > Ga > U > Sb > Th > Ge > Be.

Ключевые слова: бурая водоросль Cystoseira barbata, микроэлементы, Черное море

Ссылка для цитирования:
Рябушко В.И., Гуреева Е.В., Празукин А.В., Бобко Н.И., Нехорошев М.В. Содержание микроэлементов в ветвях бурой водоросли Сystoseira barbata (Stackhouse) C. Agardh 1820 (Чёрное море) // Вода: химия и экология. — 2019. — № 1-2. — c. 90-96. — http://watchemec.ru/article/29738/

Литература:
1. Христофорова Н.К. Биоиндикация и биомониторинг загрязнения морских вод тяжелыми металлами. Л.: Наука, 1989. 192 с.
2. Figueira P. Comparative study on metal biosorption by two macroalgae in saline waters: single and ternary systems / P. Figueira, B. Henriques, A. Teixeira, C.B. Lopes, A.T. Reis, R.J. Monteiro, A. Duarte, M. Pardal, E. Pereira // Environmental Science and Pollution Research. 2016. Vol. 23, iss. 12. P. 11985-11997.
3. Bryan G.W. Bioavailability, accumulation and effects of heavy metals in sediments with special reference to United Kingdom estuaries: a review / G.W. Bryan, W.J. Langston // Environ. Pollut. 1992. Vol. 76. P. 89-131.
4. Гуреева Е.В. Содержание фукоксантина, меди и цинка в бурых водорослях Чёрного моря // Вода: химия и экология. 2017. №11–12. С. 36-41.
5. Ryabushko V.I. Fucoxanthin and heavy metals in brown algae of genus Cystoseira C. Agardh from water areas with different anthropogenic influences (Black Sea) / V.I. Ryabushko, A.V. Prazukin, E.V. Gureeva, N.I. Bobko, N.G. Kovrigina, M.V. Nekhoroshev // Морской биол. журнал. 2017. Т.2. №2. С. 70–79.
6. Празукин А.В. Феноменологическое описание роста ветвей Cystoseira barbata как основа периодизации их онтогенеза // Экология моря. 1983. Вып. 15. С. 49-58.
7. Иваненко Н.Б. Определение химических форм микроэлементов в биологических объектах / Н.Б. Иваненко, Н.Д. Соловьева, А.А. Иваненко, Л.Н. Москвин // Аналитика и контроль. 2012. № 2. С. 108-133.
8. Yoshida N. Identification and characterization of heavy metal-resistant unicellular alga isolated from soil and its potential for phytoremediation / N. Yoshida, R. Ikeda, T. Okuno // Bioresource Technology. 2006. Vol. 97. P. 1843-1849.
9. Hall J.L. Cellular mechanisms for heavy metal detoxification and tolerance // J. Exp. Bot. 2002. Vol. 53. P. 1-11.
10. Memon A. Taxonomic character of plant species in absorbing and accumulating alkali and alkaline earth metals grown in temperate forest of Japan / A. Memon, T. Kuboi, K. Fujii, S. Ito, M. Yatazawa // Plant Soil. 1983. Vol. 70. P. 367-389.
11. El-Sheikh A.M. Sodium and Rubidium as Possible Nutrients for Sugar Beet Plants / A.M. El-Sheikh, T.C. Ulrich // Plant Physiol. 1967. Vol. 42, iss. 9. P. 1202-1208.
12. Edmonds J.S., Francesconi K.A. Organoarsenic compounds in the marine environment // Organometallic Compounds in the Environment / P. J. Craig. Ed. John Wiley and Sons. New York. 2003. P. 196-222.
13. Duncan E. Contribution of arsenic species in unicellular algae to the cycling of arsenic in marine ecosystems environ / E. Duncan, W. Maher, S. Foster // Sci. Technol. 2015. Vol. 49, iss. 1. P. 33-50.
14. Bilal M. Biosorption: An Interplay between Marine Algae and Potentially Toxic Elements - A Review / M. Bilal, T. Rasheed, J. Sosa-Hernández, A. Raza, F. Nabeel, M.N. Hafiz // Mar. Drugs. 2018. Vol. 16, iss. 2. P. 65.
15. Morita M. Chemical form of arsenic in marine macroalgae / M. Morita, Y. Shibata // Applied organometallic chemistry. 1990. Vol. 4, iss. 3. P. 181-190.
16. Tashmukhamedov B.A. Strontium transport system of brown alga Cystoseira barbata: reconstitution on bilayer lipid membranes / B.A. Tashmukhamedov, E.M. Makhmudova, N.V. Bespalko, I. Kazakov, G.G. Polikarpov, G.I. Lazarenko // Gen. Physiol. Biophys. 1983. Vol. 2. P. 107-110.
17. Moore L.F. Silicon, a required nutrient for Cladophora glomerata (L) Kütz. (Chlorophyta) / L.F. Moore, J.A. Traquair // Planta. 1976. Т. 128. №. 2. С. 179-182.
18. Shea R. Effects of germanium dioxide, an inhibitor of diatom growth, on the microscopic laboratory cultivation stage of the kelp, Laminaria saccharina / R. Shea, T. Chopin // Journal of Applied Phycology. 2007. Vol. 19, iss. 1. P. 27-32.
19. Tatewaki M. Growth inhibition by germanium dioxide in various algae, especially in brown algae / M. Tatewaki, M. Mizuno // Jpn. J. Phycol. 1979. Vol. 27. P. 205–212.
20. Mizuta H. Protective function of silicon deposition in Saccharina japonica sporophytes (Phaeophyceae) / H. Mizuta, H. Yasui // Journal of applied phycology. 2012. Vol. 24, iss. 5. P. 1177-1182.
21. Hou X. Study on the concentration and seasonal variation of inorganic elements in 35 species of marine algae / X. Hou, X. Yan // Sci. Total Environ. 1998. Vol. 222, iss. 3. P. 141-156.
22. Evans C.H. Interesting and useful biochemical properties of lanthanides // Trends Biochem. Sci. 1983. Vol. 8, iss. 12. P. 445-449.
23. Bulteau A.L. Update on selenoprotein biosynthesis / A.L. Bulteau, L. Chavatte // Antioxid. Redox. Signal. 2015. Vol. 23. P. 775-794.
24. Schiavona M. Selenium accumulation and metabolism in algae / M. Schiavona, A. Ertanib, S. Parrasiac, F. Vecchiad // Aquatic Toxicology. 2017. Vol. 189. P. 1-8.
25. Turner A. Selenium in sediments and biota from estuaries of southwest England // Mar. Pollut. Bull. 2013. Vol. 73. P. 192-198.
26. Bonin P. Molecular and biochemical characterization of mannitol-1-phosphate dehydrogenase from the model brown alga Ectocarpus sp // Phytochemistry. 2015. Vol. 117. P. 509-520.
27. Farkas E. The role of titanium in plant life III / E. Farkas, A. Richnovszky, I. Pais // Acta Agron. Hung. 1981. Vol. 30. P. 371-376.
28. Kiss F. The effect of titanium and gallium in photosynthetic rate of algae / F. Kiss, G. Deak, M. Feher, A. Balogh, L. Szabolsci, I. Pais // J.Plant Nutr. 1985. Vol. 8. P. 825-832.
29. Karri V. Comparative in vitro toxicity evaluation of heavy metals (lead, cadmium, arsenic, and methylmercury) on HT-22 hippocampal cell line / V. Karri, V. Kumar, D. Ramos, E. Oliveira, M. Schuhmacher // Biol. Trace Elem. Res. 2018. Vol. 184, iss. 1. P. 226-239.
30. Eisler R. Compendium of trace metals and marine biota. Volum 1: Plants and Invertebrates / Eisler R.: Elsevier Science, 2010. 638 p.
31. Coupe E.E. The dodecameric vanadium-dependent haloperoxidase from the marine algae Corallina officinalis: Cloning, expression, and refolding of the recombinant enzyme / E.E. Coupe, M.G. Smyth, A.P. Fosberry // Protein Expression & Purification. 2007. Vol. 52, iss. 2. P. 265-272.
32. Butler A. Mechanistic considerations of halogenating enzymes / A. Butler, M. Sandy // Nature. 2009. Vol. 460. P. 848-854.
33. Neumann C.S. Halogenation strategies in natural product biosynthesis / C.S. Neumann, D.G. Fujimori, C.T. Walsh // Chem. Biol. 2008. Vol. 15. P. 99-109.
34. Simon L. Effects of zirconium on the growth and photosynthetic pigment composition of Chlorella pyrenoidosa green algae / L. Simon, M. Fodor, P. István // Journal of Plant Nutrition. 2001. Vol. 24, iss. 1. P. 159-174.
35. Guven K.C. Heavy metal accumulation in algae and sediments of the Black Sea coast of Turkey / K.C. Guven, E. Okuş, S. Topcuoğlu, N. Esen, R. Küçükcezzar, E. Seddigh, D. Kut // Toxicol. Environ. Chem. 1998. Vol. 67, iss. 3-4. P. 435-440.
36. Sawidis T. Trace metal concentrations in marine macroalgae from different biotopes in the Aegean Sea / T. Sawidis, M. Brown, G. Zachariadis, I. Sratis // Environment International. 2001. Vol. 27, iss. 1. P. 43-47.
37. Caliceti M. Heavy metal contamination in the seaweeds of the Venice lagoon / M. Caliceti, E. Argese, A. Sfriso, B. Pavoni // Chemosphere. 2002. Vol. 47, iss. 4. P. 443-454.
38. Topcuoğlu S. Heavy metal monitoring of marine algae from the Turkish Coast of the Black Sea, 1998–2000 / S. Topcuoglu, K. Güven, N. Balkıs, Ç. Kırbaşoğlu // Chemosphere. 2003. Vol. 52, iss. 10. P. 1683-1688.
39. Topcuoğlu S. Heavy metal levels in biota and sediments in the northern coast of the Marmara Sea / S. Topcuoglu, Ç. Kirbaşoğlu, Y.Z. Yilmaz // Environmental monitoring and assessment. 2004. Vol. 96, iss. 1. P. 183-189.
40. Tuzen M. Trace element content in marine algae species from the Black Sea, Turkey / M. Tuzen, B. Verep, A.O. Ogretmen, M. Soylak // Environmental monitoring and assessment. 2009. Vol. 151, iss. 1-4. P. 363-368.
41. Kravtsova A. Elemental accumulation in the black sea brown algae Сystoseira studied by neutron activation analysis / A. Kravtsova, N. Milchakova, M. Frontasyeva // Ecol. Chem. Eng. S. 2014. Vol. 21, iss. 1. P. 9-23.