И П Муравьева - Химический состав зеленой водоросли enteromorphaintestinalis l link из обрастаний причалов севастопольских бухт черное море - страница 1

Страницы:
1  2 

УДК 582.271/.275:581.19(262.5)

И. П. М У Р А В Ь Ё В А

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЗЕЛЕНОЙ ВОДОРОСЛИ ENTEROMORPHAINTESTINALIS (L.) LINK ИЗ ОБРАСТАНИЙ ПРИЧАЛОВ СЕВАСТОПОЛЬСКИХ БУХТ (ЧЕРНОЕ МОРЕ)

Изучена сезонная динамика химического состава зеленой водоросли Enteromorpha intestinalis (L.) Link (белок, аминокислоты, свободные нуклеотиды, РНК, ДНК, кислотораствори-мые, щелочерастворимые, трудногидролизуемые углеводы, моносахариды и полисахариды, липи-ды, углеводороды, хлорофиллы "а" и "в", каротиноиды) из двух бухт Севастополя (Черное море) -Нефтегавани (загрязненный район) и Казачьей (условно чистый). Энтероморфа из Нефтегавани во все сезоны содержит больше свободных нуклеотидов, ДНК, РНК, липидов, углеводородов и пиг­ментов, но отличается меньшим содержанием углеводов по сравнению с водорослями из б. Каза­чьей.

Зелёная водоросль Enteromorpha intestinalis (L.) Link - один из массовых видов макрофитов, характерных для изолированных, загрязнённых и опреснённых участков моря, успешно развивающихся как на естественных грунтах - скалах, камнях, так и на ис­кусственных сооружениях [4, 5, 7, 11, 13]. В последние десятилетия среда обитания мор­ских водорослей испытывает значительную антропогенную нагрузку в виде загрязнений различной природы. Известно, что химический состав водорослей в течение года претер­певает заметные количественные изменения [2], однако в литературе нет сведений о сезон­ных изменениях комплекса органических веществ E. intestinalis. Целью работы явилось изучение сезонной динамики химического состава энтероморфы из бухт разной степени загрязнения.

Материал и методы. Материал (20 проб) собран в 1990 - 1991 гг., но только в на­стоящее время появилась возможность опубликовать полученные результаты. Ежемесяч­ный отбор проб водорослей проводился из обрастаний причалов Нефтегавани (V уровень загрязнения донных осадков нефтепродуктами) и б. Казачьей (условно чистой) [10] в при­поверхностном слое 0 - 30 см скребком с борта фелюги. Схема комплексного биохимиче­ского анализа гидробионтов, разработанная в отделе морской санитарной гидробиологии [8], позволяет из одной навески сухой ткани водоросли определить белковые соединения (БС) - белок, свободные аминокислоты, РНК, ДНК, свободные нуклеотиды; углеводные со­единения (УС) - кислоторастворимые, щелочерастворимые, трудногидролизуемые углево­ды, моно- и полисахариды; липидно-углеводородный комплекс (ЛУВ) - липиды и углево­дороды; сумму пигментов (ПИГ) - хлорофиллы "а" и "в", каротиноиды. Результаты стати­стически обработаны по критерию Стьюдента (р=0,05).


Результаты и обсуждение. Относительный состав суммарного органического вещества (СОВ) энтероморфы из двух бухт представлен в табл.1.

Доля БС в СОВ энтероморфы из Нефтегавани максимальна осенью - 54,6 %, из б. Казачьей - зимой 52,2 %. Характер сезонных изменений БС энтероморфы различен (рис.1). Количество аминокислот резко возрастает весной в водорослях из обеих бухт, что ранее было показано для зеленой водоросли Ulva rigida Ag. [12]. В энтероморфе из

 

Экология моря. 2002. Вып. 60


© И. П. Муравьёва, 2002

39


условно чистой бухты белка летом в 1,3 раза, а зимой в 1,5 раза больше, чем из загрязнен­ного района. В водорослях из Нефтегавани количество белка осенью увеличилось в 2 раза по сравнению с б. Казачьей. Осенью в энтероморфе из Нефтегавани наблюдалось макси­мальное количество свободных нуклеотидов, РНК и ДНК (0,77 ± 0,05, 2,37 ±0,11 и 0,22 ± 0,05 мг/100 мг сухого веса соответственно). В водорослях из б. Казачьей количество нукле­иновых кислот на протяжении сезонов практически не изменялось, также как и у ульвы [12]. Показатель РНК/ДНК, характеризующий интенсивность биосинтетических процес­сов и указывающий на токсическое воздействие на организм [9], имеет повышенные значе­ния в водорослях из загрязненной бухты во все сезоны, за исключением весеннего периода (табл.2). В целом можно отметить, что в энтероморфе из загрязненной бухты содержится больше свободных нуклеотидов и нуклеиновых кислот.

 

 

-

5! о о

5!

50 40 30 20 10

0


белок


 

 

 

 

5!


1

0,8 0,6 0,4 0,2

е


свободные нуклеотиды!

 

лето   осень   зима весна


лето   осень   зима весна

 

 

 

 

 

о о


2,5 2

1,5 1

0,5 0


 

 

 

 

ш.


РНК


 

 

 

 

Lb.


-

о о

5!


0,25 0,2

0,15 0,1

0,05

0

ДНК

 

лето   осень   зима весна


лето  осень зима весна

 

 

 

4


аминокислоты

 

-

0 0

1

2


 

 

rh.i-n


Рисунок 1. Сезонная динамика белковых

соединений Enteromorpha intestinalis (L.) Link из

Нефтегавани (Н) и Казачьей (К) бухт

Figure 1. Seasonal dynamic of Enteromorpha intestinalis (L.) Link protein compounds from Neftegavan (Н) and Kazachya (K) Bays

 

лето   осень   зима весна

□ Н    □ К

В СОВ зеленых макроводорослей преобладают углеводы [1, 2, 12], что мы наблю­дали в энтероморфе из условно чистой бухты. В талломах водорослей из загрязненного района углеводов больше только в летний и зимний периоды. Сезонные изменения отдель­ных фракций УС энтероморфы из двух бухт имеют схожий характер (рис.2). Наибольшее количество защитных углеводов (кислотная, щелочная и трудногидролизуемая фракции) содержится летом - 87 % от суммы углеводов в энтероморфе из Нефтегавани и 94,5 % из б. Казачьей. Количество углеводов, легко вступающих в обменные процессы (моно- и поли­сахариды), летом больше в энтероморфе из Нефтегавани, чем у водорослей из б. Казачьей (13 % суммы углеводов и 5,5 % соответственно). Подобную картину в содержании углево­дов, выполняющих защитную и запасную функции, мы отметили ранее у ульвы [12]. В эн-тероморфе из загрязненного района наблюдается пониженное содержание углеводов по сравнению с водорослями из условно чистой бухты.

 

 

 

 

 

о о

гН


15 10

5

0 4


кислоторастворимые углеводы


 

-

о 20 15 10

5

0


щелочерастворимые углеводы!

 

лето   осень   зима весна


лето   осень   зима весна

 

 

 

 

 

-

о


 

 

 

 

 

 

0


трудногидролизуемые углеводы


-

о о 12 10 8 6 4

2 0


полисахариды

 

лето   осень   зима весна


лето   осень   зима весна

 

 

моносахариды!

 

-

о о


Рисунок 2. Сезонная динамика углеводных соединений Enteromorpha intestinalis (L.) Link из Нефтегавани (Н) и Казачьей (К) бухт Figure2. Seasonal dynamic of Enteromorpha

intestinalis (L.) Link сarbohydrate compounds from Neftegavan (Н) and Kazachya (K) Bays

 

0

лето   осень   зима весна

□ Н ПК

 

ЛУВ составляет небольшую долю СОВ энтероморфыг от 2,8 до 5,5 % из условно чистой бухты и от 4,9 до 10 % из загрязненного района. Изменения количества липидов и углеводородов по сезонам в водорослях из двух бухт имеют схожий характер (рис.3). Коли­чество липидов в энтероморфе из Нефтегавани изменялось от 2,29 ± 0,29 летом до 4,21 ± 0,40 мг/100 мг сухого веса зимой, в водорослях из б. Казачьей - от 1,55 ±0,11 до 3,30 ±0,23 мг/100 мг сухого веса. Минимальное содержание углеводородов в водорослях из обеих бухт отмечено летом, максимальное - весной (из Нефтегавани в 3,5 раза больше, чем из б. Казачьей). Известно, что водоросли в весенний период имеютповышенную концентрацию углеводородов, а виды водорослей, обитающие в чистых и за­грязненных местах, существенно отличаются по содержанию и составу углеводородов [3, 12]. В целом, во все сезоны в энтероморфе из загрязненной бухты количество липидов и углеводородов больше, чем из условно чистой бухты.

 

5


липиды


углеводороды!

 

 

 

о о 8

д--- 1

 

 

 

0

 

лето   осень   зима весна


лето  осень   зима весна

 

□ Н ПК

 

Рисунок 3. Сезонная динамика липидов и углеводородов Enteromorpha intestinalis (L.) Link из Нефтегавани (Н) и Казачьей (К) бухт

Figure 3. Seasonal dynamic of Enteromorpha intestinalis (L.) Link lipids and hydrocarbons quantity from Neftegavan (Н) and Kazachya (K) Вays

Доля ПИГ в СОВ энтероморфы невелика - от 0,2 до 1,5 %. Количество хлорофил­ла "а" в водорослях из Нефтегавани изменялось от 0,11 ± 0,01 мг/100 мг сухого веса летом до 0,43 ± 0,001 зимой, из б. Казачьей от 0,05 ± 0,01 мг/100 мг сухого веса летом до 0,25 ± 0,01 зимой (рис. 4). Содержание хлорофилла "а" выше зимой, вероятно, как адаптация к пониженной интенсивности света [6, 12]. Характер сезонных изменений хлорофилла "в" и каротиноидов подобен таковому хлорофилла "а". Количество пигментов в водорослях из загрязненного района больше по сравнению с условно чистой бухтой.

 

 

 

 

о о


0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

0


хлорофилл "а"

 

 

 

 

 

гь.


 

 

о о


0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

0


хлорофилл "в"

 

лето  осень  зима весна


лето  осень  зима весна

 

 

 

 

 

о о


0,15

0,1

0,05

0


каротиноиды!

 

 

 

Lb


Рисунок 4.    Сезонная динамика пигментов

Enteromorpha intestinalis (L.) Link из Нефтегавани (Н) и Казачьей (К) бухт Figure 4. Seasonal dynamic of Enteromorpha intestinalis (L.) Link pigments quantity from

Neftegavan (Н) and Kazachya (K) Вays

 

лето  осень  зима весна

□ Н   □ К

Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о влиянии степени загряз­нения акватории на химический состав энтероморфы^ Так, в энтероморфе из загрязненного района во все сезоны отмечено повышенное содержание свободных нуклеотидов, РНК, ДНК, липидов, углеводородов, хлорофиллов "а" и "в", каротиноидов. В летний период, когда обменные процессы в водорослях направлены на синтез углеводов, обеспечивающих их энергетические потребности, в энтероморфе из загрязненной бухты углеводов накапли­вается больше, чем в водорослях из условно чистой акватории - 13 % суммы углеводов из Нефтегавани, 5,5 % из б. Казачьей. Показатель РНК/ДНК имел повышенные значения в эн-тероморфе из загрязненного района, что может свидетельствовать об углеводородной ин­токсикации организма.

1.       Алфимов Н. Н. Материалы к биохимии некоторых макрофитов Черного моря // Ботанический журн. - 1963. - 48, №1. - С. 132 - 135.

2.       Барашков Г. К. Химия водорослей. - М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 142 с.

3.       Биологические аспекты нефтяного загрязнения морской среды / Под ред. О. Г. Миронова -Киев: Наук. думка, 1988. - 246 с.

4.       Виноградова К. Л. Ульвовые водоросли (Chlorophyta) морей СССР. - Л. Наука, 1974. - 165 с.

5.       Евстигнеева И. К., Гринцов В. А. Количественное развитие и видовое разнообразие макрово­дорослей на искусственном субстрате в Черном море // Экология моря. - 2001. - Вып. 55. - С.

11 - 17.

6.       Звалинский В. И., Лелеткин В. А. Нативное состояние фотосинтетических пигментов и фото­синтез в морских растениях / 1 съезд сов. океанологов: Тез. докл. - М., 1977. - Вып. 2. - С. 91.

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

И П Муравьёва - Влияние освещенности и характера загрязнения на химический состав ulva rigida ag

И П Муравьёва - Сравнение химического состава красных водорослей

И П Муравьева - Химический состав зеленой водоросли enteromorphaintestinalis l link из обрастаний причалов севастопольских бухт черное море

И П Муравьева - Химический состав зеленой водоросли enteromorphaintestinalis l link из обрастаний причалов севастопольских бухт черное море

И П Муравьёва - Химический состав иьул ювтл ас из разных по степени загрязнения акваторий севастополя (черное море)