The influence of culture medium on the quantity of agar, pigments and growth of Gelidium spinosum from the Black Sea

Main Article Content

B. N. Belyaev

http://orcid.org/0000-0002-6734-2895

https://elibrary.ru/author_items.asp?id=28193

N. M. Beregovaya

http://orcid.org/0000-0003-0233-164X

Abstract

The results of researches on the influence of additions of Fe, Mo, Mg and Cu on growth characteristics and maintenance of pigments and agar in the thallus of Gelidium spinosum (Grev.) Born et Thur. (Rodophyta) from the Black Sea are presented. Increasing salinity of Black Sea water to 26 ‰ and enriching it with nitrogen up to 4.8 and phosphorus to 0.8 mg/l (environment A) showed that additions of chelated chloric iron in the amount of 0.5 mg/l (nourishing environment B) not only save viability of Gelidium during of annual cycle but also increase maintenance of agar by 30 %, total carotenoids and chlorophyll — more than 2 times, but reduce the level of phycoerythrin by 38 %, and on the stage of adaptation to the culture environment increase specific the average rate of weight-growth “μ" in 3–5 times. The addition in the environment B of molybdenum to 0.018 mg/l increases Ccar and Cchl by 30 %, but reduces CPh-er at 40 %, and to 0.3 mg/l — increases "μ" in 18 %. Copper in environment B to 0.12 mg/l reduces the Ccar by 2 times, Cchl — 1.9 times and CPh-er — 1.4 times, and magnesium (up to 120 mg/l) increases "μ" in 19 %, CPh-er — 60 %, Cchl — 75 % and Ccar — 2 times. At the joint enriching of nourishing environment B by Mg (50 mg/l) and Cu (0.05 mcg/l) Mg assists the increase of phycoerythrin on 36.8 %, chlorophyll — on 33 %, carotenoids — on 8.5 % and "μ" — on 5.3 %. Cu directly increases the level of phycoerythrin on 9.5 % (during 2 weeks), diminishes "μ" on 12.5 % and in cooperating with Mg — yet on 10.3 % diminishes "μ", but promotes the concentration of carotenoids by 10 %.

Article Details

Belyaev B. N., Beregovaya N. M. The influence of culture medium on the quantity of agar, pigments and growth of Gelidium spinosum from the Black Sea. Marine Biological Journal, 2016, vol. 1, no. 4, pp. 3-11. doi: 10.21072/mbj.2016.01.4.01
Keywords:
Black Sea, Gelidium spinosum, red algae, mode of cultivation, productivity, biomass, micro-additives, agar, pigments
Section
Scientific communications

References

1. Адлер Ю. П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. Москва : Наука. 1976. 280 с. [Adler Yu. P., Мarkova E. V., Granovskii Yu. V. Planirovanie eksperimenta pri poiske optimal’nykh uslovii. Moscow: Nauka, 1976, 280 p. (in Russ.)].

2. Беляев Б. Н. Техническое обеспечение культивирования макрофитов // Рыбное хозяйство Украины. 2001. № 5. С. 21–24. [Belyaev B. N. Tekhnicheskoe obespechenie kul’tivirovaniya makrofitov. Rybnoe khozyaistvo Ukrainy, 2001, no. 5, pp. 21–24. (in Russ.)].

3. Беляев Б. Н. Перспективы интенсивного культивирования черноморской красной водоросли Gelidium latifolium (Grev.) Born. et Thur (Rhodophyta) // Рибне господарство України. 2009. № 4. C. 13–18. [Belyaev B. N. Perspektivy intensivnogo kul’tivirovaniya chernomorskoi krasnoi vodorosli Gelidium latifolium (Grev.) Born. et Thur (Rhodophyta). Ribne gospodarstvo Ukraini, 2009, no. 4, pp. 13–18. (in Russ.)].

4. Беляев Б. Н., Калугина-Гутник А. А., Миронова Н. В., Пархоменко А. В. Рост Gracilaria verrucosa в лабораторных условиях при комбинированном влиянии факторов среды // III Всесоюз. конф. по морской биологии : тез. докл. (Севастополь, окт. 1988). Киев, 1988. Ч. 2. С. 197–198. [Belyaev B. N., Kalugina-Gutnik A. A., Mironova N. V., Parkhomenko A. V. Rost Gracilaria verrucosa v laboratornykh usloviyakh pri kombinirovannom vliyanii faktorov sredy. In: III Vsesoyuz. konf. po morskoi biologii: tez. dokl. (Sevastopol, Oct. 1988). Kiev, 1988, pt 2, pp. 197–198. (in Russ.)].

5. Беляев Б. Н., Нехорошев М. В. Перспективы получения фикоэритрина при культивировании Gracilaria verrucosa (Huds.) Papenf. (Rhodophyta) // Альгология. 2002. Т. 12, № 4. С. 481–490. [Belyaev B. N., Nekhoroshev M. V. Perspektivy polucheniya fikoeritrina pri kul’tivirovanii Gracilaria verrucosa (Huds.) Papenf. (Rhodophyta). Al’gologiya, 2002, vol. 12, no. 4, pp. 481–490. (in Russ.)].

6. Дзизюров В. Д., Жильцова Л. В. Возможности сопряжения функций роста и накопления в них гелеобразующих полисахаридов у двух видов агарофитов – Ahnfeltia tobuchinsis и Gracilaria lichenides // III Всесоюз. конф. по морск. биологии : тез. докл. (Севастополь, октябрь 1988). Киев, 1988. Ч. 2. С. 202–203. [Dzizyurov V. D., Zhil’tsova L. V. Vozmozhnosti sopryazheniya funktsii rosta i nakopleniya v nikh geleobrazuyushchikh polisakharidov u dvukh vidov agarofitov – Ahnfeltia tobuchinsis i Gracilaria lichenides. In: III Vsesoyuz. konf. po morsk. biologii: tez. dokl. (Sevastopol, Oct. 1988). Kiev, 1988, pt 2, pp. 202–203. (in Russ.)].

7. Зинова А. Д. Определитель зелёных, бурых и красных водорослей южных морей СССР. Москва ; Ленинград : Наука, 1967. 400 с. [Zinova A. D. Opredelitel’ zelenykh, burykh i krasnykh vodoroslei yuzhnykh morei SSSR. Moskow; Leningrad: Nauka, 1967, 400 p. (in Russ.)].

8. Калугина А. А., Грюнер В. С., Соколова Н. Н. Агар из черноморской водоросли гелидиум // Рыбное хозяйство. 1964. № 4. С. 68–70. [Kalugina A. A., Gryuner V. S., Sokolova N. N. Agar iz chernomorskoi vodorosli Gelidium. Rybnoe khozyaistvo, 1964, no. 4, pp. 68–70. (in Russ.)].

9. Кизиветтер И. В. и др. Производство агара при варке анфельции без добавления (беломорский агар) // Переработка морских водорослей и других промысловых водных растений. М. : Пищепром, 1967. С. 100–103. [Kizivetter I. V. i dr. Proizvodstvo agara pri varke anfel’tsii bez dobavleniya (belomorskii agar). In: Pererabotka morskikh vodoroslei i drugikh promyslovykh vodnykh rastenii. M.: Pishcheprom, 1967, pp. 100–103. (in Russ.)].

10. Копытов Ю. П. и др. Схема комплексного биохимического анализа гидробионтов // Мат. конф. «Рац. использ. рес. моря – важн. вклад в реализ. прод. прогр.» / Деп. ВИНИТИ № 556-850. 1985. С. 227–231. [Kopytov Yu. P. i dr. Skhema kompleksnogo biokhimicheskogo analiza gidrobiontov. In: Mat. konf. ”Rats. ispol’z. res. morya – vazhn. vklad v realiz. prod. progr.” / Dep. VINITI № 566-850, 1985, pp. 227–231. (in Russ.)].

11. Красновский А. А. и др. Выделение фикоэритрина из красных водорослей, его спектральные и фотохимические свойства // Доклады Академии наук СССР. 1952. Т. 82, № 6. С. 947–950. [Krasnovskii A. A. i dr. Vydelenie fikoeritrina iz krasnykh vodoroslei, ego spektral’nye i fotokhimicheskie svoistva. Doklady Akademii nauk SSSR, 1952, vol. 82, no. 6, pp. 947. (in Russ.)].

12. Скопинцев Б. А. Химический состав вод Чёрного моря. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1975. 336 с. [Skopintsev B. A. Khimicheskii sostav vod Chernogo morya. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1975, 336 p. (in Russ.)].

13. Стадничук И. Н. Фикобиллипротеины // Итоги науки и техники. Сер. Биол. химия. Москва : ВИНИТИ, 1990. С. 87–98. [Stadnichuk I. N. Fikobilliproteiny. In: Itogi nauki i tekhniki. Ser. Biol. khimiya. Moscow: VINITI, 1990, pp. 87–98. (in Russ.)].

14. Huang L. Preliminary observations on the growth of Gelidium amansii Lamx. in the sporelings stage. Acta Oceanologica Sinica, 1982, vol. 4, no. 2, pp. 223–230.

15. Kaliaperumal N., Rao M. U. Studies on the standing crop and phycocolloid of Gelidium pusillum and Pterocladia heteroplatos. Indian Journal of Botany, 1981, vol. 4, no. 2, pp. 91–95.