By this author

Comparative Assessment of Stress Responses of the Microalgae <i>Prorocentrum cordatum</i> (Ostenfeld) Dodge and <i>Dunaliella salina</i> (Teod.) to the Presence of Copper Nanoparticles

Issue number 1 from 01.01.2023

Проведена сравнительная оценка стрессовых реакций двух видов микроводорослей Prorocentrum cordatum и Dunaliella salina, существенно различающихся как в клеточном строении, так и ареале обитания, на присутствие в среде наночастиц оксида меди. Установлено, что воздействие наночастиц на исследуемые микроводоросли носило схожий характер. Токсический эффект влияния поллютанта проявлялся в прогрессирующей продукции активных форм кислорода в клетках водорослей на фоне снижения их удельной скорости роста, что, вероятно, объясняется высвобождением ионов меди Cu²⁺ из оксида или проникновением отдельных наночастиц внутрь клеток. При механическом воздействии наночастиц (НЧ) наблюдалась их агрегация на поверхности клеток и деформация клеточных оболочек. Присутствие токсиканта в культуральной среде приводило к достоверному увеличению клеточных объемов, перфорации плазмалеммы, преобладанию деформированных клеток неправильной формы в культурах микроводорослей. В то же время показана разная устойчивость исследуемых видов к воздействию CuO НЧ. Сублетальные и летальные концентрации CuO НЧ для P. cordatum составили 400 и 520 мкг/л, тогда как для D. salina 3000 и 3750 мкг/л соответственно. Предложены гипотезы, объясняющие устойчивость D. salina к воздействию CuO НЧ. Во-первых, D. salina способна продуцировать высокие концентрации лигандов (фитохелатины и металлотионеины), выделяемых клетками в среду для связывания ионов меди. Во-вторых, ареал существования D. salina приурочен к экстремальным условиям среды, что может способствовать ее толерантности к стрессу, что, по-видимому, является генетически закрепленным свойством и частью общей устойчивости водорослей и к другим видам загрязнителей. Кроме того, высокая устойчивость D. salina к воздействию CuO НЧ может объясняться ее способностью секретировать в условиях стресса внеклеточные полимерные соединения для формирования защитного слоя, предотвращающего взаимодействие микроводорослей с наночастицами. Предлагается применение P. cordatum в биомониторинге морских экосистем, загрязненных наночастицами, тогда как зеленая микроводоросль D. salina является перспективным видом для биоремедитации вод.

32 0