close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY17790

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2013.12.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
A 01H 13/00
C 12N 1/12
C 12R 1/89
(2006.01)
(2006.01)
(2006.01)
СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ РОДА ВОДОРОСЛИ, ВЫБРАННОЙ
ИЗ CHLAMYDOMONAS, CHLOROCOCCUM, CHLORELLA,
SCENEDESMUS ИЛИ EUGLENA
(21) Номер заявки: a 20101933
(22) 2010.12.31
(43) 2012.08.30
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Институт биофизики и клеточной инженерии
Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Козел Николай Владимирович; Мананкина Елена Евгеньевна; Мельников Станислав Сергеевич; Доманский Владимир Павлович; Шалыго Николай Владимирович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное научное учреждение "Институт
биофизики и клеточной инженерии
Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) Краткое руководство по определению родов пресноводных водорослей. - Минск, 2004. - С. 4, 11-12.
BY 17790 C1 2013.12.30
BY (11) 17790
(13) C1
(19)
HILTON J. et al. J. Plankton Res. - 1989. V. 11. - No. 1. - Р. 65-74.
US 4500641, 1985.
ANDỨJAR S. et al. Lagascalia. - 1997. V. 19. - No. 1-2. - Р.479-483.
BAZZANI M. et al. EARSeL Advances
in Remote Sensing. - 1995. - V. 3. - No.
3. - Р. 90-101.
ГАЕВСКИЙ Н.А. Критерии и методология оценки структурно-функционального состояния альгоценоза на
основе флуоресцентного анализа: Автореф. дис. - Красноярск, 2002. - С. 4,
12-19.
GREGOR J. et al. Acta hidrochim.
hidrobiol. - 2005. - V. 33. - No. 2. - Р.
142-148.
PORYVKINA L. et al. Proceedings of
EARSeL-SIG-Workshop LIDAR. - 2000. No. 1. - Р. 224-232.
JP 2000069970 A.
(57)
Способ идентификации рода водоросли, выбранной из Chlamydomonas, Chlorococcum,
Chlorella, Scenedesmus или Euglena, заключающийся в том, что при температуре жидкого
азота регистрируют спектр флуоресценции культуры исследуемого рода водоросли и чистых культур водорослей рода Chlamydomonas, Chlorococcum, Chlorella, Scenedesmus и Euglena при возбуждении флуоресценции светом с длиной волны 430-450 нм, для каждой
культуры водоросли определяют индекс идентификации, равный отношению максимума
интенсивности флуоресценции при 710-740 нм к максимуму интенсивности флуоресценции при 680-690 нм, и идентифицируют род исследуемой водоросли по схожести индекса
идентификации ее культуры с индексом идентификации чистой культуры водоросли известного рода.
Изобретение относится к физиологии растений, в частности к способам определения
родов и видов водорослей в культуре, и может быть использовано для идентификации во-
BY 17790 C1 2013.12.30
дорослей при их выращивании в лабораторных условиях, а также при промышленном
культивировании водорослей для нужд сельского хозяйства и медицины.
Известно, что некоторые водоросли представляют особую хозяйственную ценность, в
частности хлорелла и спирулина, в связи с возможностью их использования в сельском
хозяйстве и медицине в качестве витаминно-кормовых и биологически активных добавок.
Известны примеры эффективного использования водорослей, например хлореллы, для
очистки сточных вод промышленных предприятий от различных токсичных соединений.
Водоросли также используют для получения ценных веществ, обладающих антиоксидантной активностью, с помощью водорослей получают водород, биодизель.
Однако культивирование различных водорослей имеет ряд трудностей. В частности,
при выращивании некоторых видов водорослей возможно занесение в культуру других
видов и постепенное вытеснение ими исходного вида. Так, известны случаи замещения в
культуре хлореллы сценедесмусом, хламидомонады - хлореллой, хлореллы - хламидомонадой. Чаще всего с этой проблемой сталкиваются при культивировании водорослей в
промышленных условиях, где не поддерживаются стерильные условия выращивания. Такое замещение может происходить и в относительно стерильных лабораторных условиях.
И если замещение одного вида водорослей другим, принадлежащим одному и тому же роду, на практике встречается крайне редко и часто не представляет существенной проблемы с точки зрения питательной ценности культуры, то замещение водорослей одного рода
представителями другого может крайне негативно сказаться на хозяйственной ценности
культуры.
Идентификация родов и видов водорослей в культуре представляет определенные
трудности.
Известен визуально-микроскопический способ идентификации водорослей [1]. Это
классический способ, который заключается в распознавании того или иного вида водорослей при наблюдении за формой, размерами и другими морфологическими характеристиками клеток водорослей в световой микроскоп и сопоставлении наблюдаемых
характеристик с описательными данными из литературы. Этот способ может осуществлять только высококвалифицированный специалист-альголог на дорогостоящем оборудовании. Визуально-микроскопический способ идентификации водорослей представляет
собой достаточно длительный, кропотливый процесс, в отдельных случаях занимающий
до 1 рабочего дня специалиста-альголога.
Задачей изобретения является создание экономичного, простого и экспрессного способа идентификации рода водоросли, что позволит расширить ассортимент средств идентификации.
Технический результат: сокращение времени идентификации, упрощение процесса и
получение достоверного результата.
Способ идентификации рода водоросли, выбранной из Chlamydomonas, Chlorococcum,
Chlorella, Scenedesmus или Euglena, заключающийся в том, что при температуре жидкого
азота регистрируют спектр флуоресценции культуры исследуемого рода водоросли и чистых культур водорослей рода Chlamydomonas, Chlorococcum, Chlorella, Scenedesmus и Euglena при возбуждении флуоресценции светом с длиной волны 430-450 нм. При этом для
каждой культуры водоросли определяют индекс идентификации, равный отношению максимума интенсивности флуоресценции при 710-740 нм к максимуму интенсивности флуоресценции при 680-690 нм, и идентифицируют род исследуемой водоросли по схожести
индекса идентификации ее культуры с индексом идентификации чистой культуры водоросли известного рода.
Эмпирически нами установлено, что индекс идентификации как отношение интенсивностей флуоресценции для каждого рода водорослей индивидуален в силу специфических
особенностей в структуре и функционировании фотосинтетического аппарата водорослей
разных родов. Спектры флуоресценции водорослей разных родов представлены на фигуре.
2
BY 17790 C1 2013.12.30
Отметим, что различные виды водорослей в пределах одного рода имеют схожие
флуоресцентные характеристики, и, соответственно, предлагаемый способ позволяет осуществлять идентификацию именно родов водорослей, что важно с точки зрения промышленной культивации и проведения лабораторных исследований. Замораживание клеток в
жидком азоте принципиально, т.к. при более высоких температурах не представляется
возможным получить корректные спектры флуоресценции культуры из-за процессов фотохимического и нефотохимического тушения флуоресценции.
Преимуществами заявляемого способа являются:
1. Возможность получения достоверной информации о том, к какому роду принадлежат культивируемые водоросли в случаях, когда визуально-микроскопическим способом
это сделать затруднительно.
2. Быстрота осуществления - весь процесс занимает от 5 до 20 мин.
3. Способ является достаточно простым, для его осуществления не требуется специально подготовленный специалист. Оборудование для осуществления предлагаемого способа дешевле, может быть использован самый дешевый флуориметр отечественного
производства с возможностью возбуждения и регистрации флуоресценции только в видимом диапазоне длин волн.
4. Для осуществления способа идентификации требуется малое количество суспензии
невысокой плотности.
Способ осуществляют следующим образом.
100 мкл суспензии водоросли замораживают на препаратодержателе в жидком азоте,
помещают в прозрачный сосуд Дьюара, наполненный жидким азотом и находящийся в
измерительном отсеке флуориметра. Далее регистрируют спектр флуоресценции замороженной культуры водоросли в интервале длин волн от 650 до 780 нм. Флуоресценцию
возбуждают синим светом с длиной волны 430-450 нм. Рассчитывают индекс идентификации как отношение интенсивности флуоресценции с максимумом в длинноволновой области при 710-740 нм к интенсивности флуоресценции с максимумом при 680-690 нм.
Полученное значение сравнивают с контрольными значениями индекса идентификации
для известных альгологически чистых культур родов водорослей и делают заключение о
принадлежности исследуемой водоросли к определенному роду.
В табл. 1 представлены средние значения индекса идентификации для следующих,
часто трудно идентифицируемых родов водорослей, таких, например, как хлореллы
(Chlorella), сценедесмуса (Scenedesmus), хламидомонады (Chlamydomonas), эвглены (Euglena), хлорококкума (Chlorococcum). Эти отношения были получены нами при регистрации флуоресценции суспензии монокультур следующих 16 видов водорослей из
альгологического музея института биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси:
род Chlorella: Chlorella fusca, Chlorella saccharophila, Chlorella vulgaris, Chlorella
kessleri, Chlorella sp, Chlorella protothecoides;
род Scenedesmus: Scenedesmus acuminatus, Scenedesmus dispar, Scenedesmus obliquus,
Scenedesmus acutus, Scenedesmus brasiliensis;
род Chlamydomonas: Chlamydomonas geitleri, Chlamydomonas reinhardtii;
род Euglena: Euglena gracilis, Euglena sp.;
род Chlorococcum: Chlorococcum humicolum.
Таблица 1
Род водоросли
Chlamydomonas
Chlorococcum
Chlorella
Scenedesmus
Euglena
Значение индекса идентификации
0,6±0,25
1,1±0,15
2,1±0,9
9,5±5,5
92±32
3
BY 17790 C1 2013.12.30
Значения индекса идентификации для некоторых видов водорослей, выращиваемых в
лабораторных и промышленных условиях, приведены в табл. 2.
Таблица 2
Род водоросли
Вид водоросли
Индекс идентификации
Chlamydomonas
Chlamydomonas geitleri
0,4
Chlorella
Chlorella fusca
2,0
Scenedesmus
Scenedesmus acuminatus
12
Euglena
Euglena sp.
85
Таким образом, заявляемый способ является более простым, быстрым и дешевым по
сравнению с известными способами. Он обеспечивает упрощение идентификации родов
водорослей и снижение затрат на исследования. Способ является актуальным для применения в научных лабораториях, а также в цехах по выращиванию водорослей для нужд
сельского хозяйства и медицины.
Источники информации:
1. Краткое руководство по определению родов пресноводных водорослей. - Минск,
2004.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
149 Кб
Теги
by17790, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа