Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2026, выпуск 6 » Статья стр. 714
<<<
Применение цифровой фотометрии для контроля количественных показателей в культуре микроводорослей in vivo
Богатырев В.А.1,2, Пузанов Д.А.1,2, Дыкман Л.А.1,2, Хлебцов Н.Г.1,2
1Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов, ФИЦ " Саратовский научный центр РАН", Саратов, Россия
2Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
Email: bogatyrev_v@ibppm.ru
Поступила в редакцию: 29 апреля 2025 г.
В окончательной редакции: 7 октября 2025 г.
Принята к печати: 6 марта 2026 г.
Выставление онлайн: 25 июня 2026 г.
PDF версия
Dunaliella - важный в биотехнологии род микроводорослей, одним из достоинств которого является продукция высококачественного β-каротина. В процессе развития популяций водорослей, особенно при переживании неблагоприятных условий, изменяются размеры и форма клеток, а также содержание основных растительных пигментов - хлорофиллов и каротиноидов. Разработка методов оперативного контроля состояния культуры микроводорослей является актуальной задачей. В работе описан простой метод контроля биомассы и содержания основных растительных пигментов в культурах микроводорослей D. salina, основанный на определении мутности суспензии клеток и пигментов в просветленных экстрактах с помощью цифровой фотометрии. Метод цифровой фотометрии основан на анализе изображений в аддитивной цветовой модели RGB и позволяет получать характеристики взвесей в терминах единиц оптической плотности. Измеряемым параметром является интенсивность каналов цветности RGB и общей интенсивности H, усредненных по выделенной области (лунки планшета) и выраженных в логарифмической форме относительно нулевого сигнала (бланка). Равномерность и постоянство проходящего света при захвате изображения обеспечивается использованием экрана ноутбука как осветителя. Мы показываем, что использование обычного смартфона для цифровой фотометрии обеспечивает выполнение закона Бугера для живых микроводорослей в широком диапазоне концентрации клеток. Ключевые слова: экстинкция, абсорбция, мутность, светорассеяние, оптическая плотность, цифровая фотометрия, хлорофилл, оптическое просветление, микроводоросли, Dunaliella salina.
  1. A. Solovchenko. Algal. Res., 71, 103071 (2023). DOI: 10.1016/j.algal.2023.103071
  2. I. Havlik, S. Beutel, T. Scheper, K.F. Reardon. Energies, 15 (3), 875 (2022). DOI: 10.3390/en15030875
  3. А.А. Чапленко, О.В. Моногарова, К.В. Осколок, А.В. Гармай. Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2. Химия, 63 (2), 87 (2022)
  4. S. Feng, D. Tseng, D. Di Carlo, O.B. Garner, A. Ozcan. Sci. Rep., 6, 39203 (2016). DOI: 10.1038/srep39203
  5. H. Ceylan-Koydemir, S. Rajpal, E. Gumustekin, D. Karinca, K. Liang, Z. Gorocs, D. Tseng, A. Ozcan. Sci. Rep., 9, 19901 (2019), DOI: 10.1038/s41598-019-56474-z
  6. S. Soares, G.L. Donati, F.R.P. Rocha. Microchem. J., 182, 107938 (2022). DOI: 10.1016/j.microc.2022.107938
  7. R.D.C. Malho Alves, L.C. Martins, F.R.P. Rocha. Anal. Methods, 15 (37), 4964 (2023). DOI: 10.1039/d3ay01250f
  8. S. Soares, G.M. Fernandes, F.R.P. Rocha. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 168, 117284 (2023). DOI: 10.1016/j.trac.2023.117284
  9. S. Zalewski, K. Skarzynski. Sensors, 24 (21), 6936 (2024). DOI: 10.3390/s24216936
  10. Y. Chen, J.-q. Zhang, Z.-h. Chang, T. Wang, M. Hu, Y. Zhang, X.-y. Long. J. Instrum. Anal., 44 (7), 1426 (2025). DOI: 10.12452/j.fxcsxb.241101504
  11. G. Hassan, Q.A.-N.A.K. Al-Ibady, A.K. Hashim. AIP Conf. Proc., 3169 (1), 040037 (2025). DOI: 10.1063/5.0254172
  12. M. de Souza Zangirolami, P. Valderrama, O.O. Santos-Junior. Food Chem., 482, 144106 (2025). DOI: 10.1016/j.foodchem.2025.144106
  13. R.T.M. Santos, L.C. Martins, S. Soares, F.R.P. Rocha. Microchem. J., 208, 112543 (2025). DOI: 10.1016/j.microc.2024.112543
  14. О.В. Моногарова, К.В. Осколок, В.В. Апяри. Журнал аналитической химии, 73 (11), 857 (2018). DOI: 10.1134/s0044450218110063 [O.V. Monogarova, K.V. Oskolok, V.V. Apyari. J. Anal. Chem. 73 (11), 1076 (2018). DOI: 10.1134/S1061934818110060]
  15. В.Г. Амелин, З.А.Ч. Шаока, Д.С. Большаков, А.В. Третьяков. Известия вузов. Химия и химическая технология, 65 (7), 17 (2022). DOI: 10.6060/ivkkt.20226507.6568
  16. О.В. Моногарова, К.В. Осколок, В.С. Милькина, А.В. Гармай. Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2. Химия, 66 (5), 390 (2025). DOI: 10.55959/MSU0579-9384-2-2025-66-5-390-400
  17. З.А.Ч. Шаока, Д.С. Большаков, В.Г. Амелин. Журнал аналитической химии, 78 (4), 317 (2023). DOI: 10.31857/S0044450223030131 [Z.A. Shogah, D.S. Bolshakov, V.G. Amelin. J. Anal. Chem., 78, 426 (2023). DOI: 10.1134/S1061934823030139]
  18. S. Banik, S.K. Melanthota, J.M. Arbaaz, V.M. Kadambalithaya, I. Hussain, S. Dutta, N. Mazumder. Anal. Bioanal. Chem., 413 (9), 2389 (2021). DOI: 10.1007/s00216-021-03184-z
  19. S.K. Saha, N. Kazipet, P. Murray. Biomed. Res. Int., 2018, 7532897 (2018). DOI: 10.1155/2018/7532897
  20. R.O. Gumprecht, C.M. Slipcevich. J. Chem. Phys., 57 (1), 90 (1953). DOI: 10.1021/j150502a019
  21. W.H. Aughey, F.J. Baum. J. Opt. Soc. Am., 44 (11), 833 (1954). DOI: 10.1364/JOSA.44.000833
  22. P. Latimer. Plant. Physiol., 34 (3), 193 (1959). DOI: 10.1104/pp.34.3.193
  23. P. Latimer. Arch. Biochem. Biophys., 119 (1), 580 (1967). DOI: 10.1016/0003-9861(67)90493-6
  24. P. Latimer. Appl. Opt., 22. (8), 1136 (1983). DOI: 10.1364/AO.22.001136
  25. P. Latimer. Photochem. Photobiol., 38 (6), 731 (1983). DOI: 10.1111/j.1751-1097.1983.tb03608.x
  26. Н.Г. Хлебцов, А.Г. Мельников. Журн. прикл. спектр., 47 (5), 807 (1987). [N.G. Khlebtsov, A.G. Melnikov. J. Appl. Spectrosc., 47, 1174 (1987). DOI: 10.1007/BF00659819]
  27. A. Shaish, M. Avron, A. Ben-Amotz. Plant Cell Physiol., 31 (5), 689 (1990). DOI: 10.1093/oxfordjournals.pcp.a077964
  28. О.И. Соколов, Н.Ю. Селиванов, В.А. Богатырев, О.Г. Селиванова, Ю.И. Великородная, А.Я. Почепцов, Б.Н. Филатов, С.Ю. Щеголев, Л.А. Дыкман. ДАН, 468 (6), 713 (2016). DOI: 10.7868/S0869565216180286 [O.I. Sokolov, N.Y. Selivanov, V.A. Bogatyrev, O.G. Selivanova, Y.I. Velikorodnaya, A.Y. Pocheptsov, B.N. Filatov, S.Y. Shchyogolev, L.A. Dykman. Dokl. Biochem. Biophys., 468, 232 (2016). DOI: 10.1134/S1607672916030212.]
  29. N. Farhat, M. Rabhi, H. Falleh, J. Jouini, C. Abdelly, A. Smaoui. J. Phycol., 47 (5), 1072 (2011). DOI: 10.1111/j.1529-8817.2011.01036.x
  30. A.A. Golubev, A.Y. Prilepskii, L.A. Dykman, N.G. Khlebtsov, V.A. Bogatyrev. Toxicol. Sci., 151 (1), 115 (2016). DOI: 10.1093/toxsci/kfw023
  31. Д.С. Чумаков, А.А. Голубев, Л.А. Дыкман, Н.Г. Хлебцов, В.А. Богатырев. Колл. журн., 79 (6), 808 (2017). DOI: 10.7868/S0023291217060143 [D.S. Chumakov, A.A. Golubev, L.A. Dykman, N.G. Khlebtsov, V.A. Bogatyrev. Colloid J., 79, 844 (2017). DOI: 10.1134/S1061933X17060059.]
  32. M.N. Merzlyak, K.R. Naqvi. J. Photochem. Photobiol. B: Biology, 58 (2-3), 123 (2000). DOI: 10.1016/S1011-1344(00)00114-7
  33. К.А. Чеканов, А.Е. Соловченко. Физиология растений, 62 (2), 291 (2015). DOI: 10.7868/S0015330315010030 [K.A. Chekanov, A.E. Solovchenko Russ. J. Plant Physiol., 62 (2), 270 (2015). DOI: 10.1134/S1021443715010033.]
  34. P. Latimer, E. Rabinowitch. J. Chem. Phys. 24, 480 (1956). DOI: 10.1063/1.1742516
  35. H.C. Van de Hulst. Light Scattering by Small Particles (Wiley, N.Y., 1957)
  36. P. Latimer, E. Rabinowitch. Arch. Biochem. Biophys. 84, 428 (1959). DOI: 10.1016/0003-9861(59)90605-8
  37. J. Amesz, L.N.M. Duysens, D.C. Brandt. J. Theor. Biol., 1, 59 (1961). DOI: 10.1016/0022-5193(61)90026-1
  38. P. Latimer, C.A.H. Eubanks. Arch. Biochem. Biophys.,  98, 274 (1962). DOI: 10.1016/0003-9861(62)90184-4
  39. V.V. Tuchin. J. Phys. D: Appl. Phys. 38 (15), 2497 (2005). DOI: 10.1088/0022-3727/38/15/001
  40. L.E. Paramonov. Atmos. Ocean. Opt., 31 (3), 263 (2018). DOI: 10.1134/S1024856018030107

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme