Анотація до роботи:

Голтвянський А.В. Біоакумуляція іонів металів клітинами зелених водоростей та одержання біомаси, багатої на мікроелементи.-Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.20 – біотехнологія - Інститут біохімії ім. О.В.Палладіна Національної академії наук України, Київ, 2002.

Дисертація присвячена дослідженню можливих механізмів стійкості мікроводоростей і біоакумуляції іонів металів клітинами мікроводоростей Dunaliella viridis з метою одержання біомаси водоростей, збагаченої на такі важливі мікроелементи, як мідь, залізо, селен. Показано, що клітини Dunaliella viridis здатні адаптуватися до високих концентрацій іонів міді. Одержано штам резистентний до високих концентрацій сірчанокислої міді. Показано, що стійкість клітин водоростей Dunaliella viridis до дії іонів міді ґрунтується на їхній здатності специфічно зв’язувати частину іонів і на функціонуванні механізму екскреції іонів міді у середовище. Запропонована селективно-метаболічна гіпотеза, яка пояснює формування резистентності клітин водоростей до іонів міді. Показана можливість одержання біомаси Dunaliella viridis, багатої на мікроелементи, яка може бути використана як харчова добавка.

1. Клітини мікроводоростей Dunaliella viridis Teod. здатні адаптуватися до високих концентрацій сірчанокислої міді, що забезпечується за рахунок накопичення та тривалого зв’язування частини іонів металів, а також за рахунок функціонування дозо-залежної системи екскреції іонів металів у середовище. Одержано штам мікроводоростей Dunaliella viridis, стійкий до високих концентрацій іонів міді (токсичних для вихідної культури), і показана можливість отримання біомаси водоростей Dunaliella viridis, збагаченої мікроелементами (залізо, селен, мідь), яка може бути використана як перспективна харчова добавка при лікуванні мікроелементозів.

2. Виявлені розбіжності між Dunaliella viridis і Chlorella vulgaris у стійкості до іонів міді і їхньою здатністю накопичувати іони міді. Мікроводорості Dunaliella viridis мають здатність накопичувати більшу кількість іонів міді порівняно з мікроводоростями Chlorella vulgaris.

3. Показано, що переведення культури Dunaliella viridis, адаптованої до росту на середовищі з іонами міді, на середовище без них супроводжувалося швидким вивільненням іонів міді із клітин до культурального середовища, тобто накопичення іонів міді є оборотним процесом.

4. Одержано новий штам Dunaliella viridis, який є стійким до високих концентрацій сірчанокислої міді. Клітини цього штаму відрізнялися від контрольного штаму з кількісного та якісного складу білків. У мідєрезистентного штаму зменшувався вміст тотальних білків, але збільшувався вміст білків з молекулярною масою близько 25 кДа, зменшувався вміст нуклеїнових кислот.

5. Токсичність сірчанокислої міді для культури клітин Dunaliella viridis залежала від функціонального стану культури (вік культури, інтенсивність проліферації) та способу внесення розчину сірчанокислої міді в культуру і визначалася інтенсивністю накопичення сірчанокислої міді в клітинах.

6. Культура клітин водоростей Dunaliella viridis є гетерогенною (морфологічно та функціонально). Культура Dunaliella viridis представлена клітинами, які відрізнялися між собою інтенсивністю синтезу РНК, ДНК, білків та здатністю накопичувати іони міді.

7. Запропонована селективно-метаболічна гіпотеза індукованої резистентності клітин водоростей, суть якої полягає в тому, що в популяції клітин Dunaliella viridis присутні відносно стійкі клітини, які мають селективну перевагу.

8. Клітини Dunaliella viridis мають високу біоакумуляційну здатність не тільки до іонів міді, але й до іонів заліза, селену та інших мікроелементів. Чутливі та резистентні до іонів міді клітини мали різну біоакумуляційну здатність до іонів інших металів, що дозволяє отримувати біомасу водоростей з різним мікроелементним складом.

Публікації автора:

1. Божков А.И., Голтвянский А.В. Индукция резистентности к сернокислой меди у Dunaliella viridis Teod. // Альгология.-1998.- Т.8.-№2.-С.162-169.

2. Божков А.И., Голтвянский А.В. Функциональная гетерогенность Dunaliella viridis Teod. (Chlorophyta) и чувствительность к действию сернокислой меди //Альгология.-2000.-Т.10.-№1.-С.22-31.

3. Голтвянский А.В. Способность Chlorella vulgaris к биоаккумуляции при сублетальных концентрациях сернокислой меди // Биологический вестник. – 2000. – Т.4. – N1-2. – с. 68-71.

4. Божков А.І., Бойко М.І., Голтвянський А.В. Науковий проект "Використання комплексу високовольтних імпульсних дій у регулюванні проліфераціі клітинних культур". Свідоцтво про Державну реєстрацію прав автора на твір ПА № 807. Зареєстровано в Державному агентстві України з авторських і суміжних прав 20 листопада 1997 р.-8 с.

5. Голтвянский А.В. Биоаккумуляция ионов металлов клетками Dunaliella viridis Teod. (CHLOROPHYTA) // Актуальные проблемы современной альгологии:Тез. докладов II Международной конференции.- Киев: Институт ботаники, 26-28 мая 1999. Альгология.-1999.-Т.9.-№2.-С.33.

6. Голтвянский А.В. Механизмы формирования устойчивости клеток Dunaliella viridis к избытку сернокислой меди //РАСТЕНИЕ, МИКРООРГАНИЗМЫ И СРЕДА. Материалы межвузовской конференции молодых ученых. Санкт-Петербург, 2000.-С.21.

7. Божков А.И., Длубовская В.Л., Линник М.А., Голтвянский А.В. Временная характеристика индуцированных эпигенетических изменений в онтогенезе //Биологические механизмы старения: Тез. докладов IV Международного симпозиума.- Харьков: НИИ биологии, 24-27 мая 2000.-С.15.