Використання метанолу та ізоаскорбату для підвищення фотопродукування водню Chlamydomonas reinhardtii

Abstract

Степанов С.С., Поліщук О.В., Золотарьова О.К. Використання метанолу та ізоаскорбату для підвищення фотопродукування водню Chlamydomonas reinhardtii. З метою поліпшення існуючих біотехнологій отримання фотоводню з використанням живих культур одноклітинних зелених водоростей досліджено особливості впливу органічних консервантів, таких як метанол і ізоаскорбат натрію, на утворення Н2 міксотрофноюкультурою Chlamydomonas reinhardtii в закритій системі на середовищі культивування TAP-S. Додавання 50 мМ метанолу в середовище культивування пришвидшувало продукування Н2 за рахунок зменшення тривалості аеробної фази порівняно з контролем. Додавання 100 мМ ізоаскорбату за тих самих умов зумовлювало зменшення тривалості аеробної і продуктивної фаз на 1 добу, а також зниження відсоткового вмісту Н2 в кінці досліду. Стан фотосинтетичного апарату C. reinhardtii визначали за параметрами PAM-флуориметрії в кінці досліду. За наявності метанолу в середовищі параметри Fv/Fm, qP, ФPSII та Fv'/Fm' вірогідно не відрізнялися від контролю. Наявність ізоаскорбату в середовищі за тих самих умов супроводжувалася падінням Fv/Fm та Fv'/Fm'.

S.S. Stepanov, O.V. Polishchuk, E.K. Zolotareva. Using of preservatives (methanol, isoascorbate) in order to increase the photoproduction OF H2 by Chlamydomonas reinhardtii. In order to improve the existing biotechnologies for photo-hydrogen production using live cultures of unicellular green algae, we investigated the effects of organic preservatives such as methanol and sodium isoascorbate on H2 formation by Chlamydomonas reinhardtii mixotrophic culture in a closed system on the TAP-S culture medium. The addition of 50 mM methanol to the culture medium resulted in a faster production of H2 by reducing the duration of the aerobic phase compared to control. The addition of 100 mM isoascorbate under the same conditions resulted in decrease in the duration of the aerobic and productive phases by 1 day, as well as decrease in the amount of H2 accumulated at the end of the experiment. The state of the photosynthetic apparatus of C. reinhardtii was determined by the parameters of PAM-fluorometry at the end of the experiment. In the presence of methanol in the medium, the parameters Fv/Fm, qP, FPSII and Fv'/Fm' did not differ significantly from the control by the end of the experiment. The presence of isoascorbate under the same conditions was accompanied by a decrease in Fv/Fm and Fv'/Fm'.

С.С. Степанов, А.В. Полищук, Е.К. Золотарева. Использование метанола и изоаскорбата для увеличения фотопродукции вододрода Chlamydomonas reinhardtii. Для улучшения существующих биотехнологий производства фотоводорода с использованием живых культур одноклеточных зеленых водорослей исследовано влияние органических консервантов, таких как метанол и изоаскорбат натрия, на образование H2 миксотрофной культурой Chlamydomonas reinhardtii в закрытой системе на культуральной среде TAP-S. Добавление 50 мМ метанола в культуральную среду TAP-S вызывало более быстрое накопление H2 за счет сокращения продолжительности аэробной фазы по сравнению с контролем. Добавление 100 мМ изоаскорбата в тех же условиях вызывало уменьшение продолжительности как аэробной, так и продуктивной фаз на 1 день, а также уменьшение процентного содержания Н2 в конце эксперимента. Состояние фотосинтетического аппарата C. reinhardtii определяли по параметрам PAM-флуориметрии в конце эксперимента. В присутствии метанола в среде параметры Fv/Fm, qP, ФPSII и Fv'/Fm' существенно не отличались от контроля в конце эксперимента. Присутствие изоаскорбата в тех же условиях сопровождалось снижением Fv/Fm и Fv'/ Fm'.