Вплив кріозахисних розчинів на метаболічну активність культури клітин Chlorococcum dіssectum та Dunaliella salina
DOI:
https://doi.org/10.15407/cryo33.01.014Ключові слова:
кріоконсервування, мікроводорості, кріозахисні розчини, токсичність, метаболічна активністьАнотація
Розробка протоколів кріоконсервування мікроводоростей Chlorococcum dіssectum Korshikov та Dunaliella salina Teodoresco потребує підбору ефективних кріопротекторів та їхніх концентрацій. Одним з етапів вибору оптимальних концентрацій кріопротекторів є визначення ступеня токсичності для клітин на етапі еквілібрації. У роботі використовували розчини диметилсульфоксиду, етиленгліколю, етилового спирту, гліцерину (5–30%), модифікованого PVS1 та PVS2 (50 і 75%). Вплив кріозахисних сполук визначали за тестом відновлення резазурину. Найменший пошкоджувальний вплив на клітини Ch. dissectum чинив 10%-й розчин гліцерину. Обробка зразків розчинами етанолу і диметилсульфоксиду зменшувала метаболічну активність на 31–33%, етиленгліколю ― на 50%. Інкубація у 75%-му модифікованому PVS1 та 50 і 75%-х розчинах PVS2 знижувала метаболічну активність більш ніж удвічі порівняно з контролем. Найбільш токсичним кріопротектором для культури D. salina виявився етиловий спирт. Експозиція клітин у розчинах диметилсульфоксиду, етиленгліколю та гліцерину зменшувала метаболічну активність на 25%. Інкубація клітин D. salina у PVS не впливала на досліджуваний показник.
Probl Cryobiol Cryomed 2023; 33(1):014–024
Посилання
Adeniyi OM, Azimov U, Burluka A. Algae biofuel: current status and future applications. Renew Sustain Energy Rev. 2018; 90:316-35. CrossRef
Al-Rikabey MN, Al-Mayah AM. Cultivation of Chlorella vulgaris in BG-11 media using Taguchi method. J Adv Res Dynamic. 2018; 10(7): 19-30.
Amenorfenyo DK, Huang X, Zhang Y, et al. Microalgae brewery wastewater treatment: potentials, benefi ts and the challenges. Int J Environ Res Public Health [Internet]. 2019 May 30 [Cited 30.11.22]; 16(11): 1910. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6603649/ CrossRef
Best BP. Cryoprotectant toxicity: facts, issues, and questions. Rejuvenation Res. 2015; 18(5): 422-36. CrossRef
Bhattacharya S. Cryoprotectants and their usage in cryopreservation process. In: Bozkurt Y, editor. Cryopreservation biotechnology in biomedical and biological sciences [Internet]. 2018 Nov 5 [Cited 2022 Oct 23]. Available from: https://www.intechopen.com/chapters/64165 CrossRef
Borowitzka MA. Biology of microalgae. In: Levine IA, Fleurence J, editors. Microalgae in health and disease prevention. Netherlands: Elsevier; 2018. р. 23-72. CrossRef
Cheregi O, Ekendahl S, Engelbrektsson J, et al. Microalgae biotechnology in nordic countries - the potential of local strains. Physiol Plant. 2019; 166(1): 438-50. CrossRef
Chernobai N, Kadnikova N, Kovalenko I. The role of cold adaptation in cryopreservation of Dunaliella salina Teod. microalgae. Adv Biol Earth Sci. 2019; 4(2): 119-27.
Chernobai NA, Vozovik KD, Kadnikova NG. Comparative analysis of methods for assessing the safety of Dunaliella salina Teodoresco and Chlorococcum dissectum Korshikov (Chlorophyta) microalgae cultures after exposure to stress factors. Algologia. 2021; 31(4): 353-64. CrossRef
Day J, Benson E, Harding K, et al. Cryopreservation and conservation of microalgae: the development of a pan-european scientific and biotechnological resource (the COBRA project). CryoLetters. 2005; 26(4): 231-8. PubMed
Gäbler-Schwarz S, Rad Menendez C, Achilles-Day U, et al. Cryopreservation of Phaeocystis antarctica. CryoLetters. 2013;34(6): 561-70. PubMed
Gangl D, Zedler JA, Rajakumar PD, et al. Biotechnological exploitation of microalgae. J Exp Bot. 2015; 66 (22): 6975-90. CrossRef
Heesch S, Day JG, Yamagishi T, et al. Cryopreservation of the model alga Ectocarpus (Phaeophyceae). CryoLetters. 2012; 33: 327-336. PubMed
Hosseini Tafreshi A, Shariati M. Dunaliella biotechnology: methods and applications. J Appl Microbiol. 2009; 107(1): 14-35. CrossRef
Hubálek Z. Protectants used in the cryopreservation of microorganisms. Cryobiology. 2003; 46 (3): 205-29. CrossRef
Ramaraj S, Niran J. Modified medium for enhanced growth of Dunaliella strains. Int J Curr Sci. 2013; (5): 67-73.
Shevchenko N, Kovalenko G, Kovalenko I, Stribul T. Discovery of osmotic responses of sweet potato meristems in cryoprotective solutions. Probl Cryobiol Cryomed. 2021; 31(2): 180-4. CrossRef
Tsukazaki H, Mii M, Tokuhara K, Ishikawa K. Cryopreservation of Doritaenopsis suspension culture by vitrification. Plant Cell Rep. 2000; 19 (12): 1160-4. CrossRef
Wang B, Zhang Z, Yin Z, et al. Novel and potential application of cryopreservation to plant genetic transformation. Biotechnol Adv. 2012; 30(3): 604-12. CrossRef
Zamecnik J, Faltus M, Bilavcik A. Vitrification solutions for plant cryopreservation: modification and properties. Plants [Internet]. 29 Nov 2021 [Cited 30.11.22]; 10(12): 2623. Available from: https://www.mdpi.com/2223-7747/10/12/2623 CrossRef
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
