350 rub
Journal №2 for 2012 г.
Article in number:
The Investigation of Some Essential Microelements Accumulation by Cyanobacteria Spirulina Platensis and Spirulina Maxima Which are the Objects of Biotechnology
Keywords: cyanobacteria essential elements elemental composition optimal concentrations photobiotechnology
Authors:
A.Kh. Tambiev
Abstract:
The experimental and literary data about the possibilities of the different essential elements (B, Mo, Se, Zn, Cu, V, Li) accumulation by cyanobacteria Spirulina platensis and Spirulina maxima, have been summarized. S. platensis and S. maxima are the widespread objects of photobiotechnology cultivated in different countries. The problem of obtaining the biomass of cyanobacteria ultimately enriched by some essential elements began to be examined from 1997 after taking out the first patent for obtaining the biomass of S. platensis enriched with selenium. The following works concerning this problem are cited in this article. The selenium-enriched biomass of Spirulina is used according to published data as the new biological active supplement with antioxidation properties improving the homeostasis regulation in animal organisms, using in nutrition of patients with gastrointestinal diseases, ischemia and selenium-deficiency status. During the investigation of element accumulation by cyanobacteria cells the term of optimal concentration for each element was offered, at this concentration of an element in cultural medium the content of an element in cells is high and the decreasing of biomass is not large. Analyses has been fulfilled using the modern methods of atomic-absorptive and emission spectrometry. It has been shown that the adding of some elements to cultural medium caused the alteration of elemental composition of cells and in our opinion it is quite interesting. We also have investigated the affect of electromagnetic irradiation of millimeter range (EHF-irradiation) on accumulation of elements. The distribution of some elements in different fractions has been also studied. It has been shown that the accumulation of elements in cells depends on the form of adding element (cationic or anionic).
Pages: 48-56
References
  1. Тамбиев А.Х., Кирикова Н.Н., Мазо В.К. Цианобактерии рода Spirulina как перспективный объект фотобиотехнологии // Технологии живых систем. 2006. Т. 3. № 2. С. 9 - 27.
  2. Тамбиев А.Х., Кирикова Н.Н., Бецкий О.В., Гуляев Ю.В. Миллиметровые волны и фотосинтезирующие организмы. М.: Радиотехника. 2003. 175 с.
  3. Vonchak A., Abeliovich A., Boussiba S., Arad S., Richmond A. Mass production of Spirulina biomass: effects of environmental fectors and population density // Biomass. 1982. V. 2. P. 175 - 182.
  4. Borowitzka M.A. Commercial production of microalgae: ponds, tanks, tubes and fermeters // J. Biotechnology. 1999. V. 70. P. 313 - 321.
  5. Ciferri O., Tiboni O. The biochemistry and industrial potential of Spirulina // Ann. Rev. Microbiol. 1985. V. 39. P. 503 - 526.
  6. Патент № 2096037 (РФ). Способ получения селенсодержащего препарата биомассы спирулины / А.Х. Тамбиев, Н.Н. Кирикова, В.К. Мазо, А.В. Скальный. 1997. приор. от 17.04.1996.
  7. Седых Э.М., Тамбиев А.Х., Лябушева О.А. Разработка комплекса АЭС-ИСП и ААС методик определения элементного состава цианобактерий и клеточных фракций // Материалы междунар. симпозиума «Аналитические методы измерения и приборы в пищевой промышленности». М.: 2003. С. 61 - 63.
  8. Седых Э.М., Лябушева О.А., Тамбиев А.Х., Банных Л.Н. Определение элементного состава клеток цианобактерий и отдельных клеточных фракций методами атомно-эмиссионной и атомно-адсорбционной спектрометрии // Журнал аналитической химии. 2005. Т. 60. № 1. С. 35 - 40.
  9. Тамбиев А.Х., Кирикова Н.Н., Лябушева О.А. Включение селена и меди в клетки цианобактерий Spirulina platensis и Spirulina maxima и эффект КВЧ-излучения // Труды Х юбилейн. междунар. конф. «Новые информационные технологии в медицине и экологии». 2002. Украина, Ялта-Гурзуф. С.268-271.
  10. Тамбиев А.Х., Кирикова Н.Н., Лябушева О.А., Седых Э.М., Банных Л.Н., Румш Л.Д. Влияние добавления в среду цинка и действие КВЧ-излучения на изменение микроэлементного состава леток цианобактерии Spirulina platensis // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2003. № 10. С.43 - 49.
  11. Тамбиев А.Х., Кирикова Н.Н., Лябушева О.А., Скальный А.В. Изменение концентрации некоторых микроэлементов в клетках Spirulina platensis при добавлении в среду селена // Микроэлементы в медицине. 2003. Т. 4. Вып. 2. С. 19-23.
  12. Мазо В.К., Гмошинский И.В., Тамбиев А.Х., Кирикова Н.Н., Голубкина Н.А. Влияние биологически активной добавки к пище, содержащий биодоступный селен, на протекание реакции системной анафилаксии у крыс // Биотехнология. 1997. № 9 - 10. С. 45 - 48.
  13. Мазо В.К., Гмошинский И.В., Зорин С.Н., Голубкина Н.А. Селенсодержащая спирулина - биологически активная добавка к пище антиоксидантного действия // Материалы III междунар. симпозима «Биологически активные добавки-нутрицевтики и их использование с профилактической и лечебной целью при наиболее распространенных заболеваниях». Тюмень: Изд.-во Тюменского ГУ. 1997. С. 68.
  14. Голубкина Н.А., Мазо В.К., Гмошинский И.В. Гомеостаз селена во время экспериментальной анафилаксии: реакция у крыс, получавших восстановленный глутатион и спирулину, обогащенную селеном // Вопросы медицинской химии. 2000. Т. 46. № 1. С. 22 - 27.
  15. Низов Ан.А., Гмошинский И.В., Мазо В.К., Низов Ал.А. Селенсодержащие биологически активные добавки нового поколения в питании больных неспецифическим язвенным колитом // Труды IХ междунар. конф. «Новые информационные технологии в медицине и экологии». 2001. Украина, Ялта-Гурзуф. С. 116 - 117.
  16. Низов А.А., Мазо В.К., Гмошинский И.В., Дмитриева Н.В., Куликов Е.П., Качановская М.В., Лебедева И.Н., Ширина Л.И., Низов Ан.А. Обеспеченность селеном различных категорий больных г.Рязани и использование в профилактическом и лечебном питании БАД «Спирулина-Сочи-селен» // Труды Х юбилейной междунар. конф. «Новые информационные технологии в медицине и экологии». 2002. Украина, Ялта-Гурзуф. С. 293-297.
  17. Скрипченко Н.Д., Гмошинский И.В., Мещерякова В.А. и др. Обеспеченность селеном и показатели перекисного окисления липидов у больных сахарным диабетом 2 типа в процессе диетотерапии и применения селенсодержащей БАД // Микроэлементы в медицине. 2002. Т. 3. № 1. С. 15 - 19.
  18. Гмошинский И.В., Дубова Н.В., Зилова И.С. Влияние селенсодержащей биологически активной добавки к пище на обеспеченность селеном больных с ишемической болезнью сердца // Вестник новых медицинских технологий. 2003. № 3. С. 84.
  19. Зарецкая Е.С., Гмошинский И.В., Мазо В.К. Новые пищевые источники микроэлементов: контроль качества // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2002. Т. 12. № 5. с. 163.
  20. Mazo V.K., Gmoshinski I.V., Aleshko-Ozheuski Ju.P. et al. Spirulina platensis is an аdvanced food source of essential trace elements organic forms. Микроэлементы в медицине. 2002. Т. 3. № 3. С. 56-57.
  21. Zhou Z., Li P., Liu Z., et al. Study of selenium accumulation and her Connection with proteins, polysaccharides and lipids from Spirulina maxima, Spirulina platensis and Spirulina subsalsa // Oceanol. Limnol. sin. 1997. V. 28. № 4. P. 363-370.
  22. Tambiev A.H., Kirikova N.N. The prospectsof use of EHF radiation in photobiotechnology / In.: «Biological aspects of low intensity millimeter waves» / Ed. by N.D. Devyatkov and O.V. Betskii. 1994. M. Seven plus. P. 125 - 163.
  23. Лябушева О.А., Лукьянов А.А., Тамбиев А.Х., Кирикова Н.Н. Стимулирующее действие электромагнитного излучения миллиметрового диапазона (КВЧ-излучения) на цианобактерии // Материалы 2-го междунар. конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития». М. 2003. Ч. 2. С. 102 - 103.
  24. Тамбиев А.Х., Кирикова Н.Н., Лябушева О.А. Изменение микроэлементного состава в клетках цианобактерий под действием КВЧ-излучения // Сб. докл. 13-го Российск. симпозиума с междунар. участием «Миллиметровые волны в медицине и биологии». М. 2003. С. 89-90.
  25. Тамбиев А.Х., Кирикова Н.Н. Аккумуляция селена микроводорослями и цианобактериями // Экология моря. 2000. Вып. 54. С. 38 - 41.
  26. Тамбиев А.Х., Кирикова Н.Н., Маркарова Е.Н. Изменение фотосинтетической активности и транспорта ионов при взаимодействии цианобактерии Spirulina platensis с КВЧ-излучением в присутствии селена // Биомедицинская радиоэлектроника. 2000. № 4. С. 47 - 53.
  27. Тамбиев А.Х., Кирикова Н.Н. Некоторые новые представления о причинах формирования стимулирующих эффектов КВЧ-излучения // Биомедицинская радиоэлектроника. 2000. № 1. С. 23 - 33.
  28. Tambiev A.H., Kirikova N.N. Novel concepts of the causes of EHF-radiation - induced stimulating effects. Crit. Rev // Biomedical Engin. 2000. V. 28. № 5 - 6. P. 60 - 76.
  29. Лябушева О.А. Накопление элементов (В, Мо, Se, Zn) клетками цианобактерий: Канд. дисс. М. 2004.
  30. Тамбиев А.Х., Лукьянов А.А. Изучение физиологических различий культур Spirulina platensis и Spirulina maxima // Биомедицинская радиоэлектроника. 2008. № 12. С. 49 - 51.
  31. Мазо В.К., Пронина Н.А., Гмошинский И.В., Зарецкая Е.С. Новые пищевые источники эссенциальных микроэлементов: последние достижения отечественной биотехнологии // Труды Х юбилейн. междунар. конф. «Новые информационные технологии в медицине и экологии». 2002. Украина, Ялта-Гурзуф. С. 272-273.
  32. Зарецкая Е.С., Гмошинский И.В., Зорин С.Н., Лябушева О.А., Мазо В.К. Количественная оценка содержания органической формы микроэлемента селена в составе биомассы одноклеточной сине-зеленой водоросли Spirulina platensis // Биотехнология. 2003. № 4. С. 75 - 82.
  33. Folch J., Lees M., Sloane-Stanly M. A sample method for isolation and purification of total lipids from animal tissue // J. Biol. Chem. 1957. V. 226. P. 479 - 509.
  34. Лябушева О.А., Седых Э.М., Кирикова Н.Н., Тамбиев А.Х. Накопление В, Мо, Se, Zn клетками цианобактерии Spirulina platensis // Материалы I междунар. науч.-практич. конф. «Биоэлементы». Оренбург. 2004. С. 40-41.
  35. Васильева С.Г., Лукьянов А.А., Лябушева О.А., Тамбиев А.Х. Изменение элементного состава клеток цианобактерий при введении в среду отдельных микроэлементов // Материалы 5-го междунар. конгр. «Биотехнология: состояние и перспективы развития». М. 2009. Ч. 2. С. 148-149.
  36. Васильева С.Г., Лукьянов А.А., Тамбиев А.Х. Возможности обогащения биомассы цианобактерий родов Spirulina и Nostoc различными микроэлементами // Тезисы докл. 2-го Междунар. конгр. по биотехнологии и биоэнергетике «Евразия Био». M. 2010. С. 43-44.
  37. Тамбиев А.Х., Васильева С.Г., Лукьянов А.А., Седых Э.М., Банных Л.Н. Включение ванадия и лития клетками некоторых цианобактерий // Труды 18 -й Междунар. конф. «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии». 2010. Украина, Ялта-Гурзуф. С.103-104.
  38. Тамбиев А.Х., Седых Э.М., Лябушева О.А., Банных Л.Н., Васильева С.Г., Лукьянов А.А. Изучение влияния некоторых химических и физических факторов на элементный состав клеток цианобактерий с использованием атомно-спектральных методов // Тезисы докл. съезда аналитиков России: «Аналитическая химия - новые методы и возможности». М. 2010. С. 34-35.
  39. Srivastava A. Anti-diabetic and toxic effects of vanadium compounds // Molecular and Cellular Biochemistry. 2000. V. 206. P. 177-182.
  40. Willsky G., Goldfine A., Kostyniak P., McNeill J., Yang L., Khan H., Crans D. Effect of vanadium (IY) compounds in the treatment of diabetes in vivo and in vitro studies with vanadyl sulfate and bis (maltolato) oxovanadium (IY) // J. Inorg. Biochem. 2001. V. 85 (1). P. 33-42.
  41. Schrauzer G.N., Shresta K.P., Flores-Arce F. Lithium in scalp hair of adults, students and violent criminals. Effects of supplementation and evidence for interactions of lithium with  vitamin B12 and with other trace elements // Biological Trace Element Research. 1992. V. 34. P. 161-176.
  42. Tambiev A.Kh., Vasilieva S.G., Lukianov А.А., Sedykh E.M., Bannykh L.N. The investigation of the accumulation of vanadium and lithium by Spirulina platensis and Spirulina maxima cyanobacteria-s cells // Trace Elements in medicine (Микроэлементы в медицине, изд. на рус. и англ. языке). 2010. V. 11. № 2. P. 48-49.
  43. Tambiev A.Kh., Vasilieva S.G., Sedykh E.M., Lukyanov A.A., Bannikh L.N. The enrichment of biomass of cyanobacteria with vanadium by using the cation and anion forms of its compounds // Journal of trace elements in medicine and biology. 2011. V. 25. P. 109-112.
  44. Васильева С.Г., Тамбиев А.Х., Седых И.М., Лукьянов А.А. Влияние условий культивирования на обогащение биомассы цианобактерии Spirulina maxima ванадием // Материалы 6-го Московского междунар. конгр. «Биотехнология: состояние и перспективы развития». М. 2011. Ч. 2. С. 224-225.