Действие красного света на фотосинтетический аппарат при авто- и фотогетеротрофном росте Spirulina platensis (Nordst.) Geitl. (Cyanophyta)

Abstract

Исследовано влияние красной подсветки светодиодов (λmax = 630 нм, Δλ = 20> нм) на фоне белого излучения люминесцентных ламп на фотосинтетический аппарат Spirulina platensis (Nordst.) Geitl. и рост культуры при ее автотрофном и фотогетеротрофном режиме питания. Показано, что в условиях красного излучения светодиодов содержание всех пигментов уменьшается примерно на треть, тогда как соотношение пигментов почти не изменяется. Внесение глюкозы в культуральную среду вызывает еще большее снижение содержания всех пигментов и изменение их соотношения как на белом, так и на красном свету. Красный свет способствовал значительному накоплению биомассы водоросли, максимальное значение которой наблюдалось в условиях фотогетеротрофного роста (в 3,6 раза). На основании биохимических и флуоресцентных показателей сделан вывод об эффективности использования красного света фотосинтетическим аппаратом S. platensis. Применение монохроматических красных светодиодов позволяет целенаправленно изменять спектральный состав искусственных источников света, исследовать видовые особенности адаптации культур к световому режиму и обеспечивать экономию электроэнергии.

Досліджено вплив червоної підсвітки світлодіодів (λmax = 630 нм, Δλ = 20 нм) на фоні білого випромінення люмінесцентних ламп на фотосинтетичний апарат Spirulina platensis (Nordst.) Geitl. і ріст культури при її автотрофному і фотогетеротрофному режимі живлення. Показано, що в умовах червоного випромінювання світлодіодів вміст всіх пігментів зменшується приблизно на третину, тоді як співвідношення пігментів майже не змінюється. Внесення глюкози в культуральне середовище призводить до ще більшого зниження вмісту всіх пігментів і зміни їх співвідношення як на білому, так і на червоному світлі. Червоне світло сприяло значному накопиченню біомаси водорості, максимальне значення якої спостерігається в умовах фотогетеротрофного росту (у 3,6 рази). На основі біохімічних і флуоресцентних показників зроблено висновок про ефективність використання червоного світла фотосинтетичним апаратом S. platensis. Застосування монохроматичних червоних світлодіодів дозволяє цілеспрямовано змінювати спектральний склад штучних джерел світла, досліджувати видові особливості адаптації культур до світлового режиму та забезпечувати економію електроенергії.

The effect of red light-emitting diodes (LED) (λmax = 630 nm, Δλ = 20 nm) on photosynthetic apparatus and growth of Spirulina platensis (Nordst.) Geitl. under auto- and photoheterotrophyc conditions has been studied. It was shown, that the addition of red light to the background illumination of luminescent lamps leads to the decrease of pigment content, but the pigment ratio does not change. Addition of glucose in cultural medium caused more high decrease of all pigment content both under white and red-enriched white light. Red-enriched white light led to enhancing of biomass accumulation algae, maximum value of which was achieved under photoheterotrophyc growth condition (3,6 fold). Biochemical and fluorescence data show higher effectivity the using of red light by photosynthetic apparatus of S. platensis. The using of monochromatic red LEDs permits to change spectral composition of artificial light sources, study peculiarities of adaptation of algal cultures to light regimes and provide of electric energy saving.