THE USE OF CHLOROPHYLL FLUORESCENCE «a» FOR BIOTESTING OF THE AQUATIC ENVIRONMENT
Abstract
The impact on marine algae Thalassiosiraweisflogii, Pseudo-nitzshiadelicatissima of copper sulfate, chloride of mercury, methylmercury were studied. Found a sharp increase sensitivity FS 2 of microalgae cultures and natural phytoplankton to salts of heavy metals in the conditions of the light of the stress that is associated with inhibition of protein synthetic reactions. Conclusions are made about the prospects of the use of fluorescence of chlorophyll "a" for biotesting.
About the Authors
V. A. Osipov
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Russian Federation
Russian Federation
G. M. Abdurakhmanov
ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный университет», г. Махачкала
Russian Federation
Russian Federation
A. A. Gadzhiev
ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный университет», г. Махачкала
Russian Federation
Russian Federation
L. B. Bratkovskaya
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Russian Federation
Russian Federation
B. K. Zayadan
КАЗНУ имени АЛЬ-ФАРАБИ, г. Алматы
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Antal T. K., Osipov V.A., Matorin D.N. Rubin A.B. Membrane potential is involved in regulation of photosynthetic electron transport in the marine diatom Thalassiosira weissflogii // Journal of Photochemistry and Photobiology: Biology. 2011. Vol. 102. P. 169-173.
2. Aro E-M, Virgin I & Andersson B. Photoinhibition of Photosystem II – inactivation, protein damage and turnover // Biophysica et Biochimica Acta. 1993. V. 1143(2). P. 113-134.
3. Brack W., Frank H. // Chlorophyll a fluorescence: a tool for the investigation of toxic effects in the photosynthetic apparatus // Ecotoxicology and Environmental Safety. 1998. V. l40. N l-2. P. 34-41.
4. Dunphy Guzman K.A, Taylor M.R, Banfield J.F. // Environmental risks of nanotechnology: national nanotechnology initiative funding, 2000–2004. Environ. Sci. Technol. 2006. V. 40. P. 1401-1407.
5. Genty, B., Briantais, J.M. and Baker, N.R. // The relationship between quantum yield of photosynthetic electron transport and quenching of chlorophyll fluorescence. Biochim. Biophys. Acta. 1989. V. 990. P. 87-92.
6. Guillard, R.R.L. and Ryther, J.H.. Studies of marine planktonic diatoms. I. Cyclotella nana Hustedt and Detonula confervacea // Cleve. Can. J. Microbiol. 1962. V. 8. P. 229-239.
7. Guillard, R.R.L. Culture of phytoplankton for feeding marine invertebrates. In Smith W.L. and Chanley M.H (Eds.) Culture of Marine Invertebrate Animals. Plenum Press, New York, USA. 1975. P 26-60.
8. Herlory O., Richard P., Blanchard G. F. // Methodology of light response curves: application of chlorophyll fluorescence to microphytobenthic biofilms. Mar. Biol. 2007. V. 153. P. 91-101.
9. Hirayama, K. Effects of combined administration of thiol compounds and methylmercury chloride on mercury distribution in rats // Biochem. Pharmacol. 1985. V. 37. P. 2030-2032.
10. Jassby A.D., Platt T. // Mathematical formulation of the relationship between photosynthesis and light for phytoplankton // Limnol. Oceanogr. 1976. V. 21. P. 540-547.
11. Rhiel, E., Krupinska, K., and Wehrmeyer, W. Effects of nitrogen starvation on the function and organization of the photo-synthetic membranes in Cryptomonas maculate (Cryptophyceae) // Planta l. 1986. V. 69. P. 361-369.
12. Schreiber U., Bilger W., Neubauer C. Chlorophyll fluorescence as a nonintrusive indicator for rapid assessment of in vivo photosyn-thesis // In. Ecophysiology of Photosynthesis. E.-D. Schulze, M.M. Caldwell (eds). Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg. 1995. P. 49-70.
13. Schreiber, U., Muller J.F., Haugg A., Gademann R. New type of dual-channel PAM chlorophyll fluorometer for highly sensitive water toxicity biotests // Photosynth. Res. 2002. Vol. 74. P. 317-330.
14. Shchegolkova N.M., Shashkina P.S.., Matorin D.N., Osipov V.A., Rubin A.B. Application of fluorescence methods for monitoring of biotechnological processes and quality assessment of water in the Moscow river within the limits of the city // J. Water Chemis. 2012. № 1. P. 49-55.
15. Young, H.A. Frank. Energy transfer reactions involving carotenoids: quenching of chlorophyll fluorescence // Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 1996. V. 36. P. 3-15.
16. Гапочка Л.Д. Об адаптации водорослей. – М.: Изд. МГУ, 1981, 78 с. Gapochka L.D. On adaptation of the algae. - Moscow: Publishing house of Moscow state University, 1981, p.-78
17. Карапетян Н.В., Н.Г.Бухов. Переменная флуоресценция хлорофилла как показатель физиологического состояния растений. Физиология растений // 1986. Т. 33. Вып. 5. С. 1013-1026. Karapetyan N.V., N.G.Bukhov. Variable fluorescence of chlorophyll as an indicator of the physiological condition of plants. The physiology of plants // 1986. V. 33. Issue 5, p. -1013-1026.
18. Кукушкин А.К., Тихонов А.Н. Лекции по биофизике фотосинтеза растений. – М.: Изд. МГУ. 1988. – 320 с. Kukushkin A.K., Tikhonov A.N. Lectures on Biophysics of photosynthesis of plants // Moscow: Publishing house of Moscow state University, 1988, p.-320.
19. Маторин Д.Н. Использование флуоресцентных методов измерения активности фотосистемы II при биомониторинге фитопланктона // Биофизика. 2000. Т. 45/3. С. 491-494. Matorin D.N. Use of fluorescent methods of measuring the activity of photosystem II in biomonitoring of phytoplankton // Biophysics. 2000. V. 45/3. p. 491-494.
20. Маторин Д.Н., Осипов В.А., Яковлева О.В., Погосян С.И. определение состояния растений и водорослей по флуоресценции хлорофилла / Учебно-методическое пособие. – М.: – МГУ. МАКС ПРЕСС. – 2010. – 116 с. Matorin D.N., Osipov V.A., Yakovleva O.V., Pogasyan S.I. Determination of the status of plants and algae on chlorophyll fluorescence // Educational-methodical manual. - M.: - Moscow State UniversitY. MAKS PRESS. - 2010. P.-116.
21. Маторин Д.Н., Осипов В.А., Яковлева О.В., Горячев С.Н., Рубин А.Б. Об использовании зависимостей параметров флуоресценции хлорофилла от освещенности для изучения фотосинтетической активности фитопланктона // Вода: химия и экология. 2011. № 4. С. 44-49. Matorin D.N., Osipov V.A., Yakovleva O.V., Goryachev S.N., Rubin A.B. About the use of the dependences of the parameters of the chlorophyll fluorescence from the lighting for the study of photosynthetic activity of phytoplankton // Water: chemistry and ecology. 2011. № 4. — p. 44-49.
22. Маторин Д.Н., Осипов В.А., Рубин А.Б. Методика измерений обилия и индикации изменения состояния фитопланктона в природных водах флуоресцентным методом. Теоретические и практические аспекты // Учебно-методическое пособие. – М.: Альтрекс, 2012. – 138 с. Matorin D.N., Osipov V.A., Rubin A.B. Methods of measuring the abundance and indicating changes of phytoplankton's condition in natural waters by fluorescence method. Theoretical and practical aspects // Training Manual. - M.: Altreks. In 2012. — p.138.
23. Методика измерений обилия и индикации изменения состояния фитопланктона в природных водах флуоресцентным методом (ФР.1.39.2011.11246, ПНД Ф 14.2.268-2012) аттестована для целей государственного экологического контроля. Methods of measuring the abundance and indicating changes of phytoplankton's condition in natural waters by fluorescence method (FR.1.39.2011.11246, PND F 14.2.268-2012) was certified for the purposes of state environmental control.
24. Методика измерений обилия и индикации изменения состояния фитопланктона в природных водах флуоресцентным методом. ФР.1.39.2011.11246, ПНД Ф 14.2.268 / Маторин Д.Н и др. – М., 2012. Methods of measuring the abundance and indicating changes of phytoplankton's condition in natural waters by fluorescence method (FR.1.39.2011.11246, PND F 14.2.268-2012) was certified for the purposes of state environmental control // Matorin N.A etc. - M., 2012.
25. Методика определения токсичности вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению уровня флуоресценции хлорофилла и численности клеток водорослей. ФР.1.39.2007.03223. / Н.С.Жмур, Т.Л. Орлова. — М.: Акварос. – 2007. – 48 с. Methods of determining the toxicity of water, aqueous extracts from soils, sewage sludge and waste by changing the level of chlorophyll fluorescence and the number of algal cells. FR.1.39.2007.03223. / N.S.Zhmur, T.L. Orlova. — M.: Akvaros. - 2007. — p. 48.
26. Филенко О.Ф. Методы биотестирования качества водной среды. – М.: Изд. МГУ, 1989. Filenko O.F. Methods of biotesting of the quality of the aquatic environment. - M.: Moscow state University, 1989.
27. Флеров Б.А., Лапкина Л.Н., Жмур Н.С., Яковлева И.И. Метод биотестирования сточных вод, содержащих ионы металлов по смене статического состояния на динамическое у медицинской пиявки // Методы биотестирования вод. Черноголовка. 1988. С. 114-117. . Flerov B.A., Lapkina L.N., Zhmur N.S., Yakovleva I.I. Method of biotesting of waste water containing metal ions on the change of the static state of medical leech // Methods of biotesting water. Chernogolovka. 1988., p.-114-117.
Review
For citations:
Osipov V.A., Abdurakhmanov G.M., Gadzhiev A.A., Bratkovskaya L.B., Zayadan B.K. THE USE OF CHLOROPHYLL FLUORESCENCE «a» FOR BIOTESTING OF THE AQUATIC ENVIRONMENT. South of Russia: ecology, development. 2012;7(2):93-100. (In Russ.)
Views:
813
Email this article 
