Развитие массовых видов цианобактерий в условиях загрязнения тяжелыми металлами

Abstract

Исследовано воздействие меди, никеля и цинка на рост, фотосинтетическую активность и синтез вторичных метаболитов основных возбудителей «цветения » воды—цианобактерий Microcystis aeruginosa, Oscillatoria agardhii, Anabaena variabilis и Aphanizomenon flos-aquae. Показано, что в диапазоне концентраций 10⁻⁷—10⁻⁵ моль/л и выше тяжелые металлы могут не только одновременно полностью подавлять развитие одних цианобактерий, ингибировать рост других и стимулировать развитие третьих, но и индуцировать выделение в среду различных метаболитов, в том числе белков, внеклеточных полисахаридов, токсинов и одорирующих веществ. Повышенное выделение экзометаболитов негативно сказывается на формировании качества воды в водных экосистемах.

Досліджено вплив міді, нікелю і цинку на ріст, фотосинтетичну активність і синтез вторинних метаболітів основних збудників «цвітіння» води—ціанобактерій 7. Влияние цинка на синтез внеклеточных полисахаридов цианобактериями. Microcystis aeruginosa, Oscillatoria agardhii, Anabaena variabilis і Aphanizomenon flos-aquae. Показано, що в діапазоні концентрацій 10⁻⁷—10⁻⁵ М важкі метали можуть не тільки одночасно повністю пригнічувати розвиток одних ціанобактерій та ріст інших, але і стимулювати виділення в середовище різних метаболітів. Стимуляція росту токсигенної культури спричиняла накопичення в середовищі підвищеної кількості гепатотоксину мікроцистина LR. У культурі, продуктами метаболізму якої є сполуки-одоранти, під впливом пригнічуючих концентрацій важких металів посилювалось утворення одоруючих сполук. Спільним ефектом пригнічуючої дії важких металів було виділення в середовище значної кількості білків і позаклітинних високомолекулярних полісахаридів. Підвищене виділення экзометаболітів, в тому числі токсичних, негативно впливає на формування якості води у водоймищах. Регуляторний вплив важких металів на альгоценози може проявлятися в сукцесії ціанобактер ій у водних экосистемах.

The effect of copper, nickel and zinc on growth, photosynthesis and secondary metabolites production by bloom-forming cyanobacteria Microcystis aeruginosa, Oscillatoria agardhii, Anabaena variabilis è Aphanizomenon flos-aquae was investigated. At concentration range 10⁻⁷—10⁻⁵ mol/L heavy metals can eliminate some cyanobacteria, inhibit the growth of others and stimulate still others. The stimulation of growth of Microcystis aeruginosa contributed the enhanced toxin (Microcystin LR) concentration. Heavy metals enhanced synthesis of odorous secondary metabolites by off-flavor compounds producer Oscillatoria agardhii. The common effect of heavy metals on cyanobacteria was the excretion of significant quantity of proteins and exopolysaccharides. The results reveal that the presence of heavy metals could induce the cyanobacterial succession and lead to water quality impairment due to the enhanced metabolites production.