Анотація до роботи:

Боровков А. Б. Динаміка пігментів і росту мікроводоростей у хемостаті на прикладі Dunaliella salina Teod. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.17 – гідробіологія. – Інститут біології південних морів НАН України, Севастополь, 2008.

Запропоновано механізм, що пояснює зміну вмісту пігментів у клітинах морських мікроводоростей. Розроблено математичну модель, що описує залежність вмісту пігментів у клітинах морських мікроводоростей від освітленості та питомої швидкості росту культури. Зроблено оцінку кількості енергії, необхідної для деструкції однієї молекули хлорофілу. Експериментально показано, що вміст каротиноїдів у клітинах D. salina при постійній швидкості росту описується гіперболічною залежністю від освітленості.

Розроблено математичні моделі для прогнозування динаміки щільності культури та врожаю для умов хемостата. Установлено, що непропорційно-проточний метод культивування дозволяє за інших рівних умов забезпечити більш високу продуктивність, чим накопичувальний і квазибезперервний методи. Штам D. salina IBSS-2 запропоновано як перспективний для промислового культивування.

1. Запропоновано механізм, що пояснює зміни вмісту пігментів у клітинах морських мікроводоростей. Механізм заснований на припущенні, що фотосинтетичний пігмент здатен поглинути певну кількість світлової енергії, після чого руйнується; частка зруйнованих пігментів до спостережувальних визначається відношенням часу знаходження в культиваторі до часу, необхідному для одержання летальної дози одним пігментом.

2. Розроблено математичну модель, що описує залежність вмісту пігментів в клітинах морських мікроводоростей від освітленості та питомої швидкості росту культури. Отримано високу відповідність (R²=0,92 при P=0,95) розрахункових і експериментальних даних по вмісту пігментів в клітинах D. salina.

3. Зроблено оцінку кількості енергії, необхідної для деструкції однієї молекули хлорофілу. Показано, що для руйнування однієї молекули хлорофілу-а, потрібно близько 1-1010^-14 Дж, для молекули хлорофілу-b приблизно 3-1810^-14 Дж.

4. На підставі експерименту та математичної моделі встановлена максимальна величина відносного вмісту хлорофілу-а й хлорофілу-b у клітинах D. salina, що становить 5,95 % ОР і 2,27 % ОР, відповідно.

5. Експериментально встановлена можливість одержання 0,15-0,16 г/м²сут хлорофілу-а и 0,05-0,25 г/м²сут сумарних каротиноїдів в умовах промислового виробництва із зеленої (активно зростаючої) культури D. salina.

6. Експериментально показано, що вміст каротиноїдів у клітинах D. salina при постійній швидкості росту описується гіперболічною залежністю від освітленості.

7. Управління ростом D. salina в полікультурі мікроводоростей рекомендується здійснювати зміною концентрації NaCl, температури, рН, питомої швидкості протоки середовища.

8. Монокультуру D. salina в культиваторах відкритого типу (при систематичному внесенні ціанобактерій і діатомей) можна підтримувати, використовуючи наступний комплекс факторів: рівень солоності – 120 г/л хлориду натрію; непропорційно-проточний режим культивування; стабілізацію добової температури на рівні 18-28 С.

9. При організації промислового виробництва необхідно враховувати генетичні особливості використаних штамів мікроводоростей. Штам D. salina IBSS-2 запропонований як перспективний для промислового культивування.

10. Для досліджених видів мікроводоростей непропорційно-проточний метод культивування дозволяє за інших рівних умов забезпечити більш високу продуктивність, чим накопичувальний і квазібезперервний методи.

11. Для одержання максимального врожаю при обмеженому часі культивування необхідно організувати хемостат: 1) з максимальною величиною питомої швидкості протоки (у межах лінійного росту), 2) із включенням протоки на початку лінійної фази росту.

Публікації автора:

1. Боровков А. Б. Зеленая микроводоросль Dunaliella salina Teod. (обзор) / А. Б. Боровков // Экология моря. – 2005. – Вып. 67. – С. 5–17.

2. Боровков А. Б. Рост Dunaliella salina в смешанной культуре / А. Б. Боровков, З. Т. Сафиуллин, Н. В. Панченко // Экология моря. – 2005. – Вып. 67. – С. 18–22.

3. Бородина А. В. Потребление азота и фосфора микроводорослью Dunaliella salina при различных режимах культивирования / А. В. Бородина, А. Б. Боровков // Экология моря. – 2005. – Вып. 67. – С. 23–26.

4. Геворгиз Р. Г. Динамика биомассы Dunaliella salina в условиях непрерывного культивирования / Р. Г. Геворгиз, А. Б. Боровков // Экология моря. – 2005. – Вып. 67. – С. 35–37.

5. Гудвилович И. Н. Динамика суммарных каротиноидов и хлорофилла-а в клетках Dunaliella salina в квазинепрерывной культуре / И. Н. Гудвилович, Н. М. Береговая, А. Б. Боровков // Экология моря. – 2005. – Вып. 67. – С. 52–55.

6. Тренкеншу Р. П. Математическая модель светозависимого содержания пигментов в клетках морских микроводорослей в хемостате / Р. П. Тренкеншу, А. Б. Боровков, А. В. Ширяев // Экология моря. – 2005. – Вып. 69. – С. 58–63.

7. Боровков А. Б. Продуктивность микроводорослей Spirulina platensis и Tetraselmis viridis при использовании различных методов культивирования / А. Б. Боровков, Р. Г. Геворгиз // Экология моря. – 2005. – Вып. 70. – С. 9–13.

8. Горбунова С. Ю. Динамика азота и фосфора в среде при интенсивном культивировании микроводоросли Dunaliella salina / С. Ю. Горбунова, А. С. Лелеков, А. Б. Боровков // Экология моря. – 2007. – Вып. 74. – С. 21–24.

9. Геворгиз Р. Г. Модель оптимизации режима культивирования микроводорослей в хемостате на примере Dunaliella salina Teod. / Р. Г. Геворгиз, А. Б. Боровков, А. В. Ширяев // Альгология. – 2007. – Т. 17, № 4. – С. 458–466.

10. Gevorgiz R. G. Optimization model of the regime for cultivation of microalgae in chemostat of Dunaliella salina Teod. / R. G. Gevorgiz, A. B. Borovkov, A. V. Shiryaev // Inter Jour on Algae. – 2007. – Vol. 9, № 3. – P. 294–302.

11. Боровков А. Б. Dunaliella salina Teod. IBSS-2 – перспективний штам для промислового культивування / А. Б. Боровков, И. Н. Гудвилович, Р. П. Тренкеншу // Актуальні проблеми ботаніки та екології [зб. наук. праць / гол. ред. Я. П. Дідух]. – 2008. – Вип. 2. – С. 25–27.

12. Ширяев А. В. Динамика содержания пигментов в микроводорослях (математическая модель) / А. В. Ширяев, А. Б. Боровков, Р. П. Тренкеншу // Науч. конф. «Ломоносовские чтения» 2005г. и междунар. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов – 2005» : тезисы докл. – Севастополь, 2005. – С. 177.

13. Боровков А. Б. Светозависимое содержание пигментов в клетках микроводорослей (математическая модель) / А. Б. Боровков, А. В. Ширяев, Р. П. Тренкеншу // Понт Эвксинский – IV : IV Всеукр. науч.-практ. конф. молодых ученых по проблемам Чёрного и Азовского морей, 24–27 мая 2005 г. : тезисы докл. – Севастополь, 2005. – С. 17–18.

14. Боровков А. Б. Прогнозирование поведения биомассы Dunaliella salina (Dunal) Teod. в условиях непрерывного культивирования / А. Б. Боровков // Актуальные проблемы современной альгологии : Материалы III Международной конф., 20–23 апр. 2005 г., Харьков / отв. ред. Т. В. Догадина – Х., 2005. – С. 22–23.

15. Боровков А. Б. Оптимизация роста микроводорослей в хемостате / А. Б. Боровков, Р. Г. Геворгиз, А. В. Ширяев // Матеріали XII з’їзду укр. бот. тов., 15–18 трав. 2006 р., Одеса / відп. ред. К. М. Ситник – Одеса, 2006. – С. 196.

16. Тренкеншу Р. П. Светозависимое содержание пигментов в клетках микроводорослей (применение математической модели) / Р. П. Тренкеншу, А. Б. Боровков // Проблемы биологической океанографии ХХI века : Междунар. науч. конф., посвящ. 135-летию Института биологии южных морей, 19–21 сентября 2006 г., Севастополь : тезисы докл. – Севастополь, 2006. – С. 171.

17. Боровков А. Б. Светозависимое содержание пигментов в клетках Dunaliella salina в хемостате / А. Б. Боровков, И. Н. Гудвилович, Р. П. Тренкеншу // Актуальні проблеми ботаніки та екології : Матеріали міжнародної конф. молодих учених-ботаніків, 17 –20 верес. 2007 р., Київ – К., 2007. – С. 6–7.

18. Боровков А. Б. Сравнительная оценка моделей, описывающих изменение содержания пигментов в клетках микроводорослей / А. Б. Боровков, Р. П. Тренкеншу // Понт Эвксинский – V : V Международная науч.-практ. конф. молодых ученых по проблемам водных экосистем, 24–27 сент. 2007 г. : тезисы докл. – Севастополь, 2007. – С. 11–12.

19. Borovkov A. B. Dynamics of some pigments and protein in Dunaliella salina cells in semicontinuous culture / A. B. Borovkov, N. M. Beregovaya, I. N. Gudvilovitch // Біологія: від молекули до біосфери : Матеріали II Міжнародної конф. молодих учених, 19–21 листоп. 2007 р., Харків, – Х., 2007. – С. 111–112.