Заказать работу


Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Морфофизиологическая характеристика красной водоросли Palmaria palmataна Мурманском побережье Баренцева моря

Работа №71327
Тип работыДипломные работы, ВКР
Предметбиология
Объем работы49
Год сдачи2019
Стоимость4360 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено 1
Не подходит работа?

Узнай цену на написание

ВВЕДЕНИЕ 3
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1. Систематическое положение Palmaria palmata 6
1.2. Строение таллома водоросли 7
1.3. Жизненный цикл и особенности размножения Palmaria palmata 9
1.4. Физиологические характеристики Rhodophyta 13
1.4.1. Антиоксидантная система (ферментные и неферментные компоненты)
1.4.2. Фотосинтетические пигменты
1.4.3. Витамины
1.5. Использование Palmaria palmata 19
2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ 21
2.1. Характеристика района отбора проб 21
2.2. Методы сбора и анализа данных 23
2.2.1. Определение каталазы и супероксиддисмутазы
2.2.2. Выделение фотосинтетических пигментов
2.2.3. Определение качественного и количественного состава витаминов
2.2.4. Определение сухого вещества
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 29
3.1. Особенности строения и размножения Palmaria palmata 29
3.2. Физиологическое состояние Palmaria palmata 32
3.2.1. Компоненты антиоксидантной системы клеток водорослей
3.2.2. Концентрация фотосинтетических пигментов
3.2.3. Содержание витаминов
3.2.4. Анализ содержания сухого вещества
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 41
ВЫВОДЫ 43
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 44


На Мурманском побережье Баренцева моря обитает 194 вида макрофитов, из них 75 - красные (Шошина, 2004). Один из представителей данного отдела Palmaria palmata (L.) O. Kuntzeявляется массовым видом для побережья Баренцева моря, в том числе и Кольского залива. Биомасса на участках может составлять 1,7-15,3 кг/м2 (Семенов, 2014).
Пальмария издавна употреблялась человеком в пищу в странах Северной Европы, таких как Ирландия, Швеция, Исландия. Там же разработана технология аквакультуры, и существуют небольшие экспериментальные аквакомплексы (Jaspars, Folmer, 2013). Водоросль культивируют в этих странах, так как P. palmataсодержит в своем составе большое количество ценных веществ: витамины, микоспоринподобные аминокислоты, ее особенностью является богатство белком, макро- и микроэлементами (Кадникова, Селиванова, 2012). К сожалению, для нашего региона (и в России в целом) данный вид практически неизвестен большинству населения, в сравнении с ламинариевыми (Laminariaceae),несмотря на то, что макрофит может рассматриваться в качестве дополнительного источника биологически активных веществ (БАВ), повышающих адаптационные возможности организма к условиям Крайнего Севера.
Цель работы - проанализировать сезонные изменения физиологического состояния и особенности жизненного цикла Palmaria palmataна Мурманском побережье Баренцева моря как вида, перспективного для выращивания в марикультуре.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
1. Проанализировать морфологические характеристики таллома водоросли в период размножения.
2. Исследовать физиологические показатели P. Palmata:
- активность ферментов антиоксидантной системы (супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы (КАТ));
- концентрация фотосинтетических пигментов;
- определить качественный и количественный состав водорастворимых витаминов группы В и аскорбиновой кислоты;
- содержание сухого вещества.
Научная новизна. Получена современная информация о сезонных изменениях физиологического состояния и особенностях жизненного цикла Palmaria palmataна Мурманском побережье Баренцева моря.
Актуальность работы: накопление полезных веществ в P. palmata зависит от сезона года и эндогенных процессов, происходящих в талломе (Аниша, Софиаммал, 2017). Для разработки технологии аквакультуры и рационального использования сырья в условиях Крайнего Севера необходимо исследовать особенности жизненного цикла и физиологических процессов, приуроченных к факторам внешней среды.
Практическая значимость: в России слабо развита традиция использовать водоросли в пищу. На данный момент небольшое число представителей отделов бурых и красных макрофитов (ламинария и порфира) являются компонентами в некоторых блюдах, пользующиеся популярностью у населения. Пальмария неизвестна большинству жителей России, однако она обладает насыщенным белковым вкусом и при добавлении в супы, горячие блюда придает им креветочный вкус. В основном, P. palmataпользуется спросом в странах северной Европы. В перспективе полученные данные о морфофизиологии P. palmataмогут быть актуальны для промыслового использования водоросли в качестве объекта аквакультуры в России на побережьях Баренцева и Белого морей, и за рубежом.
Апробация работы: Материалы данной работы докладывались и обсуждались на российских и международных конференциях в период 2018-2019 гг.: IV (XII) Международной ботанической конференции молодых ученых (БИН РАН, Ботанический институт им. В.Л. Комарова, Санкт-Петербург, 22-28 апреля 2018), Всероссийской студенческой научно-технической конференции (МГТУ, Мурманск, 17-20 апреля 2018; 24 мая 2019), XVIII Международной научной конференции студентов и аспирантов «Проблемы арктического региона» (КНЦ РАН, ММБИ, Мурманск, 15 мая 2019).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 4 работы.
Благодарности. Автор считает своим долгом выразить благодарность И.В. Рыжик за руководство и всестороннюю помощь на всех этапах исследования; М.П. Клиндух за содействие в сборе материала.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании студенческих
и аспирантских работ!


В результате проведенного исследования были выявлены сезонные изменения физиологического состояния и особенности жизненного цикла Palmaria palmataна Мурманском побережье Баренцева моря.
Показано, что период размножения пальмарии приходится на полярную ночь, когда уровень ФАР и УФ-радиации минимален. Образование тетраспорангиев, в которых формируются и созревают тетраспоры, происходит в коровом слое у Palmaria palmata.В январе зафиксирован массовый выход тетраспор. Молодые проростки появляются в марте.
У пальмарии наблюдается изменения физиологических показателей в зависимости от абиотических факторов. В первую очередь на активность процессов оказывает температура воды и воздуха, освещенность.
В течение года для P. palmataхарактерна высокая активность антиоксидантных ферментов. На состояние ферментной системы оказывают влияние абиотические факторы. Показана зависимость активности ферментов от температуры воды и воздуха в период отлива. Слишком низкие или высокие температуры повышают генерацию активных форм кислорода, что ведет к увеличению синтеза фермента супероксиддисмутазы. Для СОД показана высокая прямая зависимость от температуры воды (r = 0,82, P < 0,05). В момент осушения литорали в отлив изменяются условия, и активируется фермент каталаза, отмечается наличие заметной обратной зависимости от температуры воздуха (r = -0,65, P < 0,05): чем ниже температура, тем выше активность антиоксиданта, однако чрезмерные отрицательные температуры могут ингибировать синтез КАТ.
Интенсивность солнечной радиации в разные времена года оказывает влияние на содержание фотосинтетических пигментов. При нарастании солнечной активности содержание хлорофилла А снижается, во избежание деструкции фотосинтетического аппарата. Количество каротиноидов зависит от функции, которую они выполняют: летом - фотопротекторы, зимой - дополнительные светосборщики. У пальмарии отмечено максимальное их содержание во время полярной ночи. Также при сниженной освещенности возрастает число фикобилипротеинов, однако их содержание в течение года нестабильно, так как подвержены влиянию экзо- и эндогенных причин.
В пальмарии выделены 3 витамина группы В, участвующие в процессах формирования тетраспорангиев, регулируя рост и формирование спорогенной ткани на поверхности таллома водоросли. Витамин С находится в зависимости от освещения. При повышении интенсивности солнечной радиации - возрастает содержание витамина С.
Максимальная аккумуляция сухого вещества в талломе водоросли наблюдается в зимний период, и на протяжении этого времени происходит его расход. Это служит механизмом адаптации пальмарии к отсутствию освещения во время полярной ночи.
Таким образом, в течение года у P. palmataподдерживается высокая ферментативная активность, интенсивность физиологических процессов определяется температурой и освещенностью. Данные факторы оказывают влияние на размножение и развитие макрофита, количественное распределение фотосинтетических пигментов и компонентов антиоксидантной системы аккумуляцию и расход запасных веществ, а также витаминов.



1. Аниша Ш., Софиаммал Н. П. Биохимический анализ некоторых морских макроводорослей побережья Коллама (Индия) // Альгология. 2017. №. 27, № 2. С. 129-144.
2. Баславская С. С. Фотосинтез: избранные главы по физиологии и биохимии процесса. М. : Издательство Московского университета, 1974. 349 с.
3. Белоциценко Е. С. Устойчивость морских макроводорослей к фотоокислительному стрессу в условиях флуктуации температуры // Автореф. дис. к.б.н. Владивосток, 2015. 22 с.
4. Белясова, Н. А. Биохимия и молекулярная биология : учеб. пособие для студентов специальности "Биотехнология" высших учебных заведений. Минск: БГТУ, 2002. 416 с.
5. Воскобойников Г. М., Макаров М. В., Малавенда С. В., Рыжик И. В. Адаптация и регуляция роста у макрофитов Баренцева моря // Вестник Кольского научного центра РАН. 2015. №2. С. 40-48.
6. Воскобойников Г. М., Макаров М. В., Рыжик И. В. Изменения в составе фотосинтетических пигментов и структуре клеток Fucus vesiculosus L. и F. serratus L.Баренцева моря при длительном нахождении в темноте // Биология моря. 2006. Т. 32, № 1. С. 26-33.
7. Гарифзянов А.Р., Жуков Н.Н., Иванищев В.В. Образование и физиологические реакции активных форм кислорода в клетках растений // Соврем. проблемы науки и образования. 2011. № 2. С. 2-22.
8. Голдин С. В. Изменение температуры и солености вод Кольского залива в суточном и годовом приливно отливном цикле // Выпускная квалифик. раб. СПб, 2016. 58 с.
9. Давыдов А. С. Биология и квантовая механика. Киев : Наук, думка, 1979. 296 с.
10. Добровольский А. Д., Залогин Б. С. Моря СССР : учеб. пособие. М. : МГУ, 1982. 192 с.
11. Докучаева Е. А. Общая биохимия: Витамины: практикум / Е. А. Докучаева,
B. Э. Сяхович, Н. В. Богданова; под ред. С. Б. Бокутя. Минск : ИВЦ Минфина, 2017. 52 c.
12. Жигадлова Г. Г. Эпифиты и эндофиты водорослей рода Palmaria Stackhouseу берегов восточной Камчатки // Известия ТИНРО. 2011. Т. 164.
C. 300-311.
13. Кадникова И. А., Селиванова О. Н., Щербакова Н. С. Химический состав пальмариевых водорослей (Palmariales, Rhodophyta)побережья Камчатки // Известия ТИНРО. 2012. Т. 169. С. 246-254.
14. Кравченко А. О. Комплексное исследование полисахаридов и
фотосинтетических пигментов красной водоросли Ahnfeltiopsis
flabelliformis// Автореф. дис. к.б.н. Владивосток, 2015. 161 с.
15. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы // Лаб. дело., 1988, № 1, с. 16-19
16. Курейшевич А. В., Незбрицкая И. Н., Станиславчук А. В. Активность ферментов-антиоксидантов цианопрокариот и зеленых микроводорослей при их культивировании в условиях разных температур // Альгология. 2016. №. 26, № 2. С. 152-162.
17. Макаров М. В. Адаптация водорослей Баренцева моря к условиям освещения // Автореферат дисс. д. б. н. Мурманск, 2010. 50 с.
18. Методика измерений содержания свободных форм водорастворимых
витаминов в премиксах, витаминных концентратах, смесях и добавках, в том числе жидких, методом капиллярного электрофореза с
использованием системы капиллярного электрофореза «КАПЕЛЬ- 105/105М» (ФР.1.31.2011.11207). С-Пб: ООО «Люмэкс», 2011. 60 с.
19. Михайлова Т. А., Штрик В. А. Макроэпифиты Laminaria hyperborean (Laminariaceae)Баренцева и Белого морей // Ботанический журнал. 2007. №12. Т. 12. С. 1818-1828.
20. Назарова С. А. Организация поселений Macoma balthica (Linnaeus,1758) в осушной зоне Белого и Баренцева морей // Автореферат дисс. к. б. н. СПб, 2016. 23 с.
21. Носов А. М. Особенности образования изопреноидов в культурах клеток высших растений / Растения в условиях глобальных и локальных природно-климатических и антропогенных воздействий // Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2015. 16 с.
22. Погосян С. И., Конюхов И. В., Рубин А. Б. Проблемы экологической биофизики. М. ; Ижевск: Изд-во «ИКИ», 2017. 270 с.
23. Полевой В. В., Максимова Г. Б. Методы биохимического анализа растений. Л: Изд-во Ленингр. гос. ун-та, 1978. 192 с.
24. Прадедова Е. В., Ишеева О. Д., Саляев Р. К. Классификация системы антиоксидантной защиты как основа рациональной организации экспериментального исследования окислительного стресса у растений // Физиология растений. 2011. № 2. Т. 58. С. 177-185.
25. Румянцев Е. В., Антина Е. В., Чистяков Ю. В Химические основы жизни. М.: Химия, КолосС, 2007. 560 с.
26. Сапожников Д.И. Пигменты пластид зеленых растений и методика их исследования. М-Л:Наука. 1964. 120 с.
27. Семенов А. М., Федоренко В. Н., Семенова Е. В.Микроорганизмы на поверхности морских макрофитов в северных морях России и их возможное практическое использование // Биосфера. 2014. №.1. Т. 6. С. 60-7.
28. Сиренко Л. А., Козицкая В. Н. Биологически активные вещества водорослей и качество воды. Киев: Наук. думка, 1988. 256 с.
29. Титлянов Э. А., Титлянова Т. В., Белоус О. С. Полезные вещества морских красных водорослей (Rhodophyta): химическая структура и содержание // Известия ТИНРО , 2011. Т. 165. С. 305-319.
30. Титлянов Э. А., Титлянова Т. В. Лечебные свойства морских растений // Известия ТИНРО. 2011. С. 205-239.
31. Федоров А. А. Водоросли. Лишайники. Под ред. М. М. Голлербаха. М., «Просвещение», 1977. Т. 3. 487 с,
32.Чупахина Г. Н. Система аскорбиновой кислоты растений: Монография. Калининград: Изд-во Калинингр. гос. ун-та, 1997. 120 с.
33. Шашкина М. Я., Шашкин П. Н., Сергеев А. В. Каротиноиды как основа для создания лечебно-профилактических средств // Российский биотерапевтический журнал. 2009. Т.8., № 4. С. 91-98.
34. Шахматова О. А. Отклик гидробионтов на стрессовые факторы морских экосистем // Экосистемы, их оптимизация и охрана. 2012. №. 7. С. 98-113.
35. Шихалёв А. М. Корреляционный анализ. Непараметрические методы. Казань: Казан. ун-т, 2015. 58 с.
36. Шкляревич Г. А., Шошина Е. В. Макроводоросли эстуарной зоны на примере Порьей губы белоео моря // Труды КарНЦ РАН. 2015. №6. С. 1-7.
37. Шошина Е. В. Определитель водорослей Баренцева моря [Электронный ресурс] URL:http://www.mstu.edu.ru/algae(дата обращения: 23.04.2018).
38. Шошина Е. В, Капков В. И., Беленикина О. А. Экологические факторы, регулирующие рост макроводорослей в сообществах арктических морей // Вестник МГТУ. 2016. №1-2. Т.19. С. 334-344.
39. Anis M, Ahmed S, Hasan M. M. Algae as nutrition, medicine and cosmetic: The forgotten history, present status and future trends // World Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 2017 №6. Vol. 6. Р. 1934-1959.
40. Dummermuth A. Antioxidative properties of marine macroalgae from the Arctic // A thesis submitted for the degree of Doctor of Philosophy. Ber. Polarforsch. Meeresfors. 2003. 185 р.
41. Faes, Vanesa A., and Rosa M. Viejo. "Structure and dynamics of a population of palmaria palmata (rhodophyta) in northern spain // Journal of phycology. 2006. № 39. Vol. 6. Р. 1038-1049.
42. Giannopolitis C. N., Ries S.K. Superoxide Dismutase occurrence in Higher Plants // Plant Physiol. 1977. Vol. 59. P. 309-314.
43. Jaspars, M. and Folmer, F. Sea vegetables for health // Food and Health Innovation Service Service. 2013. Р. 4-19.
44. Jeffrey S.W., Humphrey G.F. New spectrophotometric equations for determining chlorophylls a, b, c1 and c2 in higher plants, algae and natural phytoplankton // Biochemie und Physiologie der Pflanzen. 1975. № 167. Vol. 2. P. 191-194.
45. Ju, Q., Tang, X., Zhao, X., Ren, X., & Li, Y. Effects of UV-B radiation and different light repair conditions on the early development of the tetraspores of Chondrus ocellatus// Acta Oceanologica Sinica. 2011. № 30. Т. 3. 100 p.
46. Correa J.A., McLachlan J.L. Endophytic algae of Chondrus crispus (Rhodophyta)// Phycol. 2007. № 27. Р. 448-459.
47. Le Gall L., Pien S., Rusig A.M. Cultivation of Palmariapalmata (Palmariales, Rhodophyta) from isolated spores in semi-controlled conditions // Aquaculture, 2004. № 229. Р. 181-191.
48. MacArtain, P. Nutritional Value of Edible Seaweeds / MacArtain, P., Gill, C. I., Brooks, M., Campbell, R., & Rowland, I. R // Nutrition reviews. 2007. №. 12. Vol. 65. Р. 535-543.
49. Mayanglambam, Arunjit, Dinabandhu Sahoo. Red Algae // In The Algae World. 2015. Р. 205-234.
50. Morrissey J., Kraan S., Guiry M. D. A guide to commercially important seaweeds on the Irish coast // Irish Bord Iascaigh Mhara. 2001. Р. 1-66.
51. Rajapakse, Niranjan, Se-Kwon Kim. Nutritional and digestive health benefits of seaweed // Advances in food and nutrition research. Academic Press, 2011. № 64. Р. 17-28.
52. Ravindra, P. Value-added food: Single cell protein // Biotechnology advances. 2011. № 18. Vol. 6. Р. 459-479.
53. Saunders, Gary W. A chronicle of the convoluted systematics of the red algal orders Palmariales and Rhodymeniales (Florideophyceae, Rhodophyta)// CEMAR Occasional Notes in Phycology. 2004. Р. 1-16.
54. Seely G.R., Duncan M.J., Vidaver W.E. Preparation and analytical extraction of pigments from brown algae with dimethyl sulfoxide // Mar. Biol. 1972. №. 12. P.184 - 188
55. USDA. Technical Evaluation Report Marine Plants & Algae Organic Production and Handling // USDA, Agricultural Marketing Service, Agricultural Analytics Division for the USDA National Organic Program. 2016. 37 с.
56. Werner A., Dring M.J. Cultivating Palmariapalmata// Aquaculture Explained Series. 2011. № 27. 76 p.
57. URL http://www.algaebase.org/browse/taxonomy/?id=86996 (дата
обращения: 05.05.2018)
58. URLhttps://www.seaveg.com/shop/(дата обращения: 23.01.2019)


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.

Пожалуйста, укажите откуда вы узнали о сайте!



© 2008-2021 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.