CC BY
57
Rcqiilatorv Mechanisms I
mTnosystems
Regulatory Mechanisms
in Biosystems
ISSN 2519-8521 (Print) ISSN 2520-2588 (Online) Regul. Mech. Biosyst., 9(2), 267-274 doi: 10.15421/021839
Regulation of biosynthesis of lipids in Chlorella vulgaris by compounds of zinc, chromium and selenium
O. I. Bodnar, H. B. Kovalska, V. V. Grubinko
Volodymyr Hnatiuk Ternopil National Pedagogical University, Ternopil, Ukraine
Article info
Received 02.03.2018 Received in revised form
15.04.2018 Accepted 17.04.2018
V. Hnatiuk Ternopil National Pedagogical University, M. Kryvonosa st., 2, Ternopil, 46027, Ukraine. Tel.: +38-097-78-216-98. E-mail:
bodnar@chem-bio. com. ua
Bodnar, O. I, Kovalska, H B., & Grubinko, V. V. (2018). Regulation of biosynthesis of lipids in Chlorella vulgaris by compounds of zinc, chromium and selenium. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 9(2), 267-274. doi:10.15421/021839
We studied molecular and metabolic mechanisms of regulated lipid biosynthesis in Chlorella vulgaris aquaculture. after addition of sodium selenite (10 mg/dm3) when added separately and in combination with Zn2+ (5 mg/dm3) and Cr3+ (5 mg/dm3) during 7 days of their action in order to obtain biotechnologically useful lipid products, enriched with microelements. Experiments were carried out in accordance with generally accepted hydrological and biochemical methods. It was established that micronutrients that were added into the medium result in an increase in the total content of lipids in the range of 10%. The redeployment of lipid classes in chlorella cells occurs due to the action of sodium selenite in favour of phospholipids by reducing the proportion of diacylglycerols, while the amount of triacylglycerols and nonetherified fatty acids does not change. Combined action of sodium selenite and zinc ions leads to the significant increase of the relative content of diacylglycerols, and partial increase of nonetherified fatty acids, at the same time in the cells we can observe a slight decrease in the proportion of triacylglycerols and phospholipids. Inclusion of 14C-bicarbonate in carbohydrates, proteins and lipids of Ch vulgaris is significantly different both from the control group and from the group to which we added the investigated factors. However, the predominance of inclusion in lipids is 2-3 times higher than its inclusion into carbohydrates and 9-12 times higher in proteins. The increase of labeled bicarbonate inclusion intensity into carbohydrates occurs only in the case of joint action of sodium selenite and zinc ions, in proteins and lipids - in all cases of trace elemental activity. It was revealed that the general tendency is the reduction of the inclusion of bicarbonate in Ch. vulgaris triacylglycerols and its increase in phospholipids and nonetherified fatty acids, except for chromium ions, that modified the inclusion of the label into diacylglycerols, which may be due to the specific toxicity of the metal ions. The activation of lipogenesis after addition of selenium, zinc and chromium compounds was confirmed by an increase in the inclusion intensity of 14C-oleate in various classes of lipids that are present in chlorella and increased activity of glycerol-3-phosphatacyltransferase. Direction and regulation of lipid metabolism in Ch. vulgaris in the direction of increasing the amount and accumulation of lipids and their separate classes using sodium selenite in combination with Zn2+ and Cr3+ with the purpose of forming selenium-metal-lipid complexes can be used to obtain biologically active lipidous preparations enriched with essential microelements.
Keywords: microalgae; micronutrients; lipid metabolism; fatty acids
Регулящя бюсинтезу лшадв у Chlorella vulgaris сполуками цинку, хрому та селену
О. I. Боднар, Г. Б. Ковальська, В. В. Грубшко
Тернотльський нацюнальний педагогiчний yuieepcumem iMem Володимира Гнатюка, Тернопть, Украта
Дослщжено молекулярн та мегабошчш мехашзми регульованого бюсинтезу лшщв у Chlorella vulgaris за да натрш селенгту (10 мг/дм3) окремо та стльно з Zn2+ (5 мг/дм3) i Cr3+ (5,0 мг/дм3) упродовж 7 даб ix да з метою отримання б^ехнолопчно корисних лтдних продукпв, збагачених мжроелементами, в умовах аквакультури. Дослщи виконували згщно iз загальноприйнятими гщрологгчними та бiоxiмiчними методиками. Внесет в середовище мiкроелементи зумовлюють зб^шення загального вм^у лшщв (у межах 10%). Перерозподш клаав лшщв у кштинах хлорели вщбуваеться за ди натрто селешту на користь фосфолшщв за рахунок зменшення частки дiацилглiцеролiв, тод як юлькосп триацилглiцеролiв i неетерифжованих жирних кислот практично не змiнюються. За ди натряю селенгту та юшв цинку зростае вщносний вмют дiацилглiцеролiв, неетерифжованих жирних кислот i фосфолшщв за незначного зниження частки триацилглiцеролiв. Сшльна дiя натрто селенгту та юшв хрому зумовлюе суттеве зростання вщносного вм^у триацилглiцеролiв та частково неетерифжованих жирних кислот за зниження частки у кштинах водоросп дiацилглiцеролiв i фосфолiпiдiв. Включення 14С^карбонату у вуглеводи, протеши та лiпiди Ch vulgaris суттево вiдрiзняегься як у контроле так i за да дослiджениx чинниюв, однак зберiгаегься переважання включення у лiпiди у 2-3 рази вщносно iнгенсивностi включення мгтки у вуглеводи та у 9-12 разiв - у проте'1ни. Зростання штенсивносп включення мiченого бiкарбонату у вуглеводи мае мюце тальки за сшльжя дй' натрiю селенiту та юшв цинку, у протеши та лшщи - в уах випадках мiкроелементноi дй' на клiтини водоросп. Загальною тенденцiею виявилося зниження включення бжарбонату до триацилглiцеролiв Ch. vulgaris та його зростання у
фосфолшщах i неетерифiкованих жирних кислотах, OKpiM юшв хрому, як модифiкували включення мгтки до дiацилглiцеролiв, що може виявитися наслiдком специфiчноi токсикогенностi юшв мегалiв. Активащя лiпогенезу за да сполук селену, цинку та хрому пщтвердилася здебiльшого зростанням iнтенсивносгi включення 14С-олеату в рiзнi класи лшвдв клiтин хлорели та п1двищення активност глщерол-3-фосфатацилтрансферази. Спрямування та регулящя лiпiдного метаболiзму у Ch. vulgaris у напрямку збiльшення кiлькостi та накопичення
■ ■ ■ ■ гу 2+ гл 3+ ■
лiпiдiв та iх окремих клаав за допомогою натрiи селенiту стльно з Zn та Cr i3 метою утворення селенметаллiпiдних комплексiв можна використати для одержання лiпiдних бюлопчно активних препаратов, збагачених есенцiИними мжроелементами.
Ключовi слова: мiкроводоростi; м^ону^енти; лiпiдниИ метаболiзм; жирнi кислоти
Вступ
Природы бюлопчно активы сполуки, отримаш з бюмаси водоростей, виступають альтернативою синтетичним компонентам або аналогами шших, i3 вищою соб^варпстю виробництва, при-родних компонента. Водоростев! субстанцц ниш мають надзви-чайно широке поле до застосування - медицина та фармаця (Abd & El-Baroty, 2013; Agatonovic-Kustrin & Morton, 2013), дибетоло-пя, харчова промисловють i сшьське господарство (Odjadjare et al., 2017), бютехнолопя та бюенергетика (Khan et al., 2009; Park et al., 2011), фгторемедацк (Perales et al., 2006; Shalaby, 2011) тощо. Вра-ховуючи велике видове р1зноматття наголосимо, що водоросп мютяп> значну к1льк1сть груп активних оргашчних компонента, р1зно1 хмчно1 будови та властивостей. Серед них потсахариди (альгшати, фуковдан, ламшарин, агар, манан тощо) (Kim, 2013; Park, 2015), шгменти (хлорофии, фжобшши, каротиновди, люте1н тощо) (El Gamal, 2010; Michalak & Chojnacka, 2015), лшщи (насинен! жири кислоти та щнш полшенасичеи жири кислоти (C20:5, „_3, C22:6, n-3, C18:3, n-6) (Chen & Chou, 2002; Haq et al., 2011), беташи, по-тамши, стерини, фгтогормони (Lu & Xu, 2015), пептиди та протеши, потфеноли та 1х похщш (Harnedy & Fitzgerald, 2011), а також основн! вгтамши та мшерали (Croft et al., 2006; Tang & Suter, 2011). Щодо тварин i людини, то для багатьох цих сполук власти-вий широкий спектр потенциних лшувально-профшактичний властивостей: антиоксидантш (Fernando et al., 2016; Lukashiv et al., 2016), протираков1, антив!руст, антикоагулянтт, антибактер1аль-m (Bellou et al., 2014), антиалерпчш, антид0абетичн1, протизапаль-rn та антигтертензивт властивосп (Lee & Kim, 2009; Ryu et al., 2014; Kim et al., 2016).
У стат Michalak et al. (2017), яка Грунтуегъся на детальному аналiзi бази даних Web of Science, показано, що найбшьшу Жукову увагу з бюлопчно активних сполук водоростей отримали лшщи та жири кислоти, а вщгак вони стали одними з найбшьш затребу-ваних для практичного використання водоростевих субстанций.
Завдяки свогм високим адсорбцшним властивостям, водо-ростi здатш поглинати та акумулювати метали та неметали про-ти градieнта концентраци, завдяки чому мжроелементи накопи-чуються клiтинами та включаются до складу органiчних молекул у юлькостях, що в рази перевищують 1х вмют у середовищ iснування (Raja et al., 2008; Richmond & Hu, 2013).
Сучаст умови життя (несприятлива екологiчна ситуатця, не-адекватне харчування, психоемоцiйнi стреси, школив! звички тощо) зумовлюють чималий перелж хронiчних захворювань, де на перше мсце виходять порушення метаботзму, спричинеи штенсивним утворенням вiльних радикалов та пщвищенням пе-роксидних процеов. Тому актуальним i перспективним способом лшування та профшактики порушень обмiну речовин може виявитися використання натуральних бiологiчно активних добавок (БАД) iз водоростей, в яких мiнеральнi речовини природного походження перебувають у зв'язанш форм! у природному комплекс з лтдами. З огляду на це, значний штерес становлять водоростев! комплекси селену та бюлопчно активних метал^в -цинку та хрому.
Селен - важливий мжроелемент для життeдiяльностi орга-шзму, бо бере участь у клпинному захистi в!д вшьнорадикаль-них реакций, незамшний компонент глутатюново1 системи, тому корисний для запобшання значно1 кшькосп захворювань та 1х т-кування (Kohrle et al., 2000; Wrobel et al., 2016). Хром (Ш) полш-шуе метабол!зм живих оргашмв, адже вш регулюе вуглевод-ний, протегновий та лшвдний обм!н (Vincent, 2013; Brownley et а!., 2015; Ganguly et al., 2016). Достдження показали, що хром
необхщний для лшування шсулшорезистентносп та цукрового дабету в людей, бо вiдiграе важливу роль у шдтримант нормального рiвня глюкози у кровi (Jain et а1., 2007; Hua et а1., 2012), а також зумовлюе зниження рiвня холестеролу та триацилглще-ролiв у плазмi, пригтчення секреци запальних цитокiнiв, а в комплека iз селеном - iнгiбуе розвиток оксидативного стресу (Jain et а1., 2007; Ganguly et а1., 2016). Цинк - один i? найголовт-ших мiкроелеменгiв усiх живих оргашмв, бо необхщний компонент понад 300 ензимiв, якi контролюють i регулюють протеь новий, лтдний, вуглеводний i нуклеiновиИ мегаболiзм, транс-крипцш генiв i трансляцию генегичноi шформацп (Metzler, 2003). Вiн забезпечуе нормальне функцiонування репродуктив-ноi системи та репаративт процеси, бере безпосередню участь в iмунних реакцiях органiзму. Також цинк - важливий бюгенний елемент, що активуе енергетичний мегаболiзм i спрямовуе окис-но-вiдновнi процеси у кттинах у бiк вiдновних реакщй. Bin необхiдниИ для синтезу та утворення гормошв (включно iнсулi-ну), дихальних ензим1в (цитохромоксидази), цигохромiв a та b i хлорофiлу, а вщтак забезпечуе функцiонування клiгин у стресо-вих станах i адаптацшних процесах, якi потребують пiдвищення енергоутворення (Metzler, 2003; Kostiuk & Grubinko, 2012; Max-field et al., 2018).
Сучасне харчування не забезпечуе повноцшного та комплексного надходження багатьох мiкроелементiв, тому спожи-вання бiодобавок може покрити потреби людини в необхщних сполуках (Abd & El-Baroty, 2013). Щодо хром-, цинк- i селен-умiсних препарат!в, то чимало геперiшнiх добавок - синтетичт аналоги вiгамiнiв та мiнеральних речовин, вони не пов'язат у бюлопчт комплекси та можуть мати шшу структуру, нiж нагуральнi нугрiенги, а також вони часто проявляють низьку ефекгивнiсгь i побiчнi д^. Тому ефективними як джерела селену та шших мжроелеменпв зарекомендували себе препарати з хлорели Ch. vulgaris (Lukashiv et al., 2016), яка стае джерелом бюлопчно доступних мшроелеменпв, вiгамiнiв, жирних кислот, лт-дiв, хлорофiлу, амiнокислог тощо (Skrivan et al., 2010; Kim, 2013).
Хлорела - одна з найперспективнших мiкроводоросгеИ, яку масово культивують для промислового виробництва нутрицев-гикiв у формi таблеток або порошку. Перевага використання мшроводоростей для синтезу бюактивних молекул, у тому, що iх можна вирощувати на великомасштабному виробництш з ре-гульованими фiзико-хiмiчними параметрами. Тому оптимальне спiввiдношення мiкроелементiв, яю вносяться у середовище культивування, наперед може визначати спрямування бiохi-мчних реакцiИ i перебудову як загального мегаболiзму, так i лi-щдного, що дае змогу ефективно та безпечно включати метали та неметали у лтди з метою отримання бiогехнологiчно корис-них продукт!в в умовах аквакультури.
Мета цього дослщження - з'ясувати молекулярнi та метабо-лiчнi механiзми регульованого бiосинтезу лтщв у Chlorella vulgaris, лтдний склад водоростей, iнтенсивнiсгь включення 14С-бiкарбонагу в органiчнi сполуки та 14С -олеату в лiпiди рiзних клаот за д^ нагрiИ селенiгу (10,0 мг/дм3) окремо та спiльно з Zn2+ (5,0 мг/дм3) i з Cr3+ (5,0 мг/дм3) упродовж 7 дб iх ду.
Матерiал i методи досл1джень
Об'ект дослiдження - альголопчно чиста культура зеленоi водоросп Chlorella vulgaris Beij. ССАР-211/11в, отримана iз ко-лекцiИ 1нституту пдробюлоги НАН Украiни. Водорость культи-вували на середовищi Фiгцджеральда в модифжаци Цендера та Горхема № 11, за температури 22-25 °С та освплення лампами
денного свпла (штенсивнюп> 2 500 Лк) упродовж 16 год. на добу (Romanenko, 2004). В умовах експерименту до культури водо-ростей додавали водний розчин селенiту натрто (Na2SeO3) у роз-рахунку на кшькють Se(IV) - 10,0 мг/дм3 та водт розчини ZnSO4- 5Н2О та CrCl3- 6H2O у розрахунку на вмст Zn2+ i Cr3+ - по 5,0 мг/дм3 (Lutsiv & Grubinko, 2012). Контролем слугувала культура, яку вирощували у середовищi без додавання натрто селенгту, солей хрому i цинку. Бюмасу живих клiтин выбирали на сьому добу культивування (Skrivan et al., 2010).
Включення 14С-бжарбонату у протеши, вуглеводи, лквди та
... . . 14 ...
лш1ди рiзних клаов i С-олеату у лш1ди рiзних класш дослщжу-вали шляхом шкубаци суспензи хлорели в1дпов1дно з 20 кБк бь карбонатом натрию (NaH14C03) та з 184 кБк 14С -олеатом (С17Н33СООН) за температури 20-22 °С i освiтленнi 2500 лк про-тягом 90 хв (Lutsiv & Grubinko, 2012; Yang et al., 2015). Пюля зу-пинення реакци трихлороцтовою кислотою здйснювали екст-ракцш протеïнiв, вуглеводв та л1п1д1в. Радiоактивнiсть зразк1в вимрювали на сцинтиляцшному тчильнику LS-100C «Beckmann» (США). Для визначення загальноï к1лькост1 вуглеводв у бюмаа водоростей, ïх осаджували трихлороцтовою кислотою, дал! екстрагували розчином 75% етанолу, тсля чого центрифу-гували, дв1ч1 промивали, знову осаджували центрифугуванням, висушували до постiйноï ваги, зважували, та здшснювали авто-радiографування отриманих зразк1в (Molecular-genetic and biochemical methods, 2012).
Визначення загального вм1сту протеïнiв у бюмаа водоростей здшснювали через ïх осадження 5% розчином трихлороцто-воï кислоти та центрифугуванням, далi осад розчиняли в етанолi та знову центрифугували, тсля чого його промивали сумшшю етанол : диетиловий ефiр (3 : 1) та пдсушували ефiром. Протеь ни солюбiлiзували 5 М КОН за 70 °С протягом 24 год, нейтраль зували, висушували та зважували та визначали ïх радюактив-н1сть (Vovk & Yanovich, 1988).
Для 61ох1м1чного дослщження лквди екстрагували хлоро-форм-метаноловою сумшшю у вщношент 2 : 1 методом Фолча (Hokin & Hexum, 1992). При цьому до одна мaсовоï частки во-логоï бюмаси додавали 20 масових часток екстрагувальжа су-мптп та залишали на 12 годин для екстракцп лшщв. Hелiпiднi дом1шки з екстракту видаляли вiдмивaнням 1% розчином KCl (Prokhorova, 1982; Stefanyk et al., 1985). Кшькють загальних лтт-дв визначали ваговим методом тсля в1дгонки екстрагувальшм сум1ш1, висушували у термостата та зважували.
Роздшення лквдш на окрем фрaкцiï здшснювали методом висхiдноï одномрнм тонкошaровоï хромaтогрaфiï в герметич-
них камерах на пластинках 1з сумшшю силжагелш ЛС 5/40 ц i Л 5/40 ц на склянш основ1. Перед початком роботи пластинки ак-тивували протягом 30 хв за 105 °С у сушильнш шaфi, обробляли 10% спиртовим розчином фосфорномотбдешжм кислоти та висушували ïх у потощ теплого повпря упродовж 10-15 хвилин. Хлороформний розчин проби лшадш наносили на пластинку мжродозатором у к1лькост1, яка не перевищувала 200 мкг лкй-дв, п1сля чого повально пом1щали пластинки у хромaтогрaфiчнi камери. Рухомою фазою слугувала сумш гексану, диетилового ефiру та льодяжй онтовоï (70 : 30 : 1). Одержат хроматограми проявляли в камер^ насиченш парами йоду, для щентифжаци окремих фракцш лшадш використовували спенифiчнi реагенти та очищенi стандарти. У процей роботи виявлено таи класи лшадш: фосфолквди, дiaцилглiнероли, триацилглщероли та неетерифiковaнi жирн кислоти (Stefanyk et al., 1985).
Кшькють неполярних л1п1д1в визначали за допомогою бкро-матного методу (Prokhorova, 1982) - до проби лшщв додавали
1 N розчин бкромату калто та концентровану сульфатну кислоту. Лквди у дослiджувaних зразках спалювали за температури 160-180 °С. Вимiрювaли iнтенсивнiсть забарвлення на спектро-фотометрi СФ-46 за довжини хвил1 615 нм. Визначали вм1ст окремих класш л1п1д1в за кaлiбрувaльною кривою. Вмст фосфолшщв визначали методом Васьковського: за температури 180 °С концентрованою хлорною кислотою проводили мiнерaлiзaцiю фосфолквдш, а оптичну густину розчину визначали за допомогою спектрофотометра (Stefanik, 1985; Vaskovsky et al., 1985).
Активнють глiцерол-3-фосфaIaцилтрaнсферaзи (КФ 2.3.1.15) визначали за Yang et al. (2015). Вихщну суспензто водоросп розтирали у фарфоровш посудин1 та шкубували у скляних колбах за 20 °С та освплення 2 500 лк 1з 184 кБк 14С-олеатом (С17Н33СООН) 1з 0,6 мМ глщерол-3-фосфатом, тритоном Х-100,
2 мМ MgCl2 протягом 60 хвилин. Реакцто зупиняли додаванням 10% трихлороцлжй кислоти. Дaлi центрифугували та з отрима-ного осаду екстрагували лквди методом Е^лса в модифжаци (Stefanyk et al., 1985; Lutsiv & Grubinko, 2012). Отримат зразки aвторaдiогрaфувaли. Одержaнi експериментaльнi дaнi опрацьо-вaнi методами вaрiaцiйноï статистики за допомогою програми Statistica 6.0 (StatSoft Inc., USA).
Результата
Внесет у середовище мжроелементи зумовлюють часткову перебудову лквдного метaболiзму, насамперед змшюють вмют лшдш р1зних класш (табл. 1 ).
Таблиця 1
Юльюсть загальних лшщв в aлiквотi культури Ch. vulgaris i вмст лшщв
р1зних класш у них за до нaтрiй селенiту (10,0 мг Se(IV)W) окремо та сп1льно з Zn2+ i Cr^ - по 5,0 мг/дм3 (мг, 7 дб, M ± m, n = 5)
Вaрiaнти дослщу з мжроелементами Загальна юльюсть лшщв Триацилглщероли ДТацилглщероли Hеетерифiковaнi жирш кислоти фосфол1п1ди
Контроль 7,74 ± 0,41 1,65 ± 0,40 1,01 ± 0,16 0,99 ± 0,08* 4,10 ± 0,38
Se(IV) 8,38 ± 0,51 1,68 ± 0,23 0,83 ± 0,04* 0,97 ± 0,04* 4,91 ± 0,34
Se(IV)+Zn2+ 8,79 ± 1,22 1,56 ± 0,13* 1,31 ± 0,28 1,47 ± 0,12* 4,45 ± 0,26*
Se(IV)+Cr3+ 8,51 ± 0,41* 2,91 ± 0,13** 0,86 ± 0,03* 1,19 ± 0,04** 3,54 ± 0,12*
Примтка: * - Р < 0,10, ** - Р < 0,05, р1зниця вiроriднa пор1вняно з контролем.
За впливу нaтрiю селенгту окремо та за спшьнм до з iонaми цинку та юнами хрому загальний вм1ст л1п1д1в у кштинах Ch. vulgaris зростае на 8,9%, 13,6% та 10,1%, вадповадно. При цьому в експериментальних системах практично не змшюеться щодо контролю вмст триацилглщеролш за дiï селенгту окремо та спшьно 1з цинком, тод1 як за спiльноï до 1з хромом юльюсть триaцилглiцеролiв у хлорели збшьшуетъся на 76,4%. Щодо вм-сту дiaцилглiцеролiв у клпинах водорост1, тут виявленi тaкi змъ ни: за впливу нaтрiю селенгту окремо ïх кiлъкiстъ зменшуеться на 17,8%о, за спшьшм його до з iонaми цинку вм1ст дацилглще-ролш зростае щодо контролю на 29,7%, а за спшьшм до селенiту та хрому - знижуеться на 14,9%. Зазнае змш також вм1ст фосфол1п1д1в у Ch. vulgaris: за впливу натрто селенiту окремо та спшьжа його дiï з юнами цинку ïх вмст вгдповгдно зростае на
19,8%о та 9,5%о щодо контролю, а за спшьжа до селенгту та хрому -знижуеться на 13,7%. Ввдповщно до виявлених тенденцiй змшю-еться вмст неетерифжованих жирних кислот: за впливу натрто селенiту спшьно з юнами цинку та з юнами хрому зростае, вГдповГдно, на 48,5% та 20,2% поршняно з контрольними показ-никами, а за дiï селенгту окремо практично не вiдрiзняетъся в1д величини контролю.
Для оцiнювaння iнтенсивностi метaболiзму загалом та лшо-генезу зокрема ми дослали включення 14С-бiкaрбонaту в орга-н1чн1 сполуки кл1тин Ch. vulgaris (рис. 1).
Включення 14С-бжарбонату у вуглеводи, протеши та лквди Ch. vulgaris суттево вiдрiзняетъся як у контрот, так i за дй до-слiджених чинниив, однак зберкаеться переважання включення у лквди у 2-3 рази вщносно iнтенсивностi включення мтки у
вуглеводи. Включення мтки у протеши теж виявилося меншим -у 9-12 разш вщносно штенсивносп включення мтки в лквди за дй вах дослщжуваних мжроелементш. За культивування водоросп у середовищ1 з мжроелементами цей процес штенсифжу-еться. Якщо тенденция до зростання включення мченого бжар-бонату у вуглеводи мае мюце ттльки за спльно! до натрто селе-нпу та з юнами цинку, то процес включення меченого бжарбо-60
40
»с R 30
О 20
нату у протеши активно вщбуваепься в уск випадках мжроеле-ментно! до. Стосовно лшщв водоросп, у цьому випадку штен-сивн1сть включення 14С-бкарбонату достов1рно стимулюе ва використан сумтп юнв: натрш селен1т окремо активуе включення на 29,7%, стльно з юнами цинку - на 37,0%, а з юнами хрому - на 35,6% щодо контролю. Дя юнв металш на фот се-лениу посилюе штенсившсть процесу на 9,2% для обох металш.
18
контроль Se Se—Zn Se—Cr
контроль Se Se—Zn Se—Cr
В S 100
контроль
Se-Zn Se-Cr
Рис. 1. 1нтенсивтсп> включення 14С-бжарбонату в оргашчш сполуки клпин Ch. vulgaris за до натрш селенiту (10,0 мг Se(IV)W) окремо та сп1льно i3 Zn2+ i Ci3+ - по 5,0 мг/дм3, iMn./хв-мг сухо! маси, М ± m, n = 3: а - вуглеводи; б - протеши; в - лквди; * - Р < 0,10, ** - Р < 0,05 pi3Hrn3 Bipwr^Ha поршняно з контролем
У зв'язку з виявленим ефектом становить штерес дослщжен-ня включення 14С-бжарбонату до складу окремих класш лшщв клпин Ch. vulgaris (табл. 2).
Таблиця 2
1нтенсивн1сть включення 14С-бжарбонату в окрем класи лшщв у Ch. vulgaris за до натрш селениту (10,0 мг Se(IV)/^3) окремо та спшьно з Zn2+ i Ci3+ - по 5,0 мг/дм3 (1мп./хв- мг сухо! маси лтшв, М ± m, n = 5)
ВapiaнIи досД1ду з мкроеле-ментами
Триацил-глщероли
Ддацил-глщероли
Неетерифь
коваи жири Фосфолшщи кислоти
Контроль 86,38 ± 5,41 68,21 ± 1,86 14,49 ± 0,45 69,85 ± 3,21
Se(IV) 88,11 ± 7,09 68,09 ± 3,28 15,89 ± 0,09* 87,82 ± 5,11*
Se(IV)+Zn2+ 70,64 ± 4,47* 55,21 ± 3,76* 20,58 ± 1,12** 72,89 ± 3,11
Se(IV) + СГ+ 44,47 ± 1,87*** 93,59 ± 7,24* 21,07 ± 1,25** 71,58 ± 1,37**
Примтка: * - Р < 0,10, ** - Р < 0,05,
Р < 0,001, р1зниця в1рог1дна
поршняно з контролем.
У контрот максимальне включення мтки спостернаемо в триацилглщероли, равною мрою в дацилглщероли та фосфолкпди, практично уп'ятеро менше в неетеpифiковaнi жирт кислоти. В уск вapiaнIaх до мжроелементш на клпини Ch. vulgaris загаль-
на тенденция щодо включення 14С-бжарбонату в р1зн класи лкцщв зберкаелься, однак знижуеться частка И включення у триацилгт-цероли, особливо за спльно! дй натрто селенту та юнш хрому (на 48,5%). Разом 1з тим, штенсивнсп> включення мтки в дацилгт-цероли поршняно з контрольними показниками за до селениту окремо практично не змшюетъся, за спшьно! дй селен1ту юнами цинку дещо зменшуеться (на 19,1%), але значно зростае (на 37,2%) за спшьно! дй натрто селен1ту та юнш хрому. Щодо включення мченого бжарбонату в неетерифжован жирн кислоти, то за дй селенту окремо поршняно з контролем штенсивнсть збшь-шуеться лише на 9,7%, тод як, за спшьно! присутносп селениту з юнами цинку та селенту з юнами хрому штенсивнсть включення мченого елемента зростае вщповщно на 42,0% та 45,4% в обох випадках. Интенсивнсть включення 14С-бжарбонату у фосфолкк ди хлорели пор1вняно з контролем мае тенденцию до збшьшення в уох дослщжуваних вар1антах дослщу: за дй селениу окремо - на 25,8%, за сильно! дй селениту ¡з цинком [ селениту з хромом - до 5% Активация лшогенезу за дй сполук селену, цинку та хрому тдтвердилася здебшьшого зростанням штенсивносп включення
14
С-олеату в рвт класи л1п1д1в кл1тин хлорели та щдвищення активносп глщерол-3-фосфатацилтрансферази - одного з клю-чових ензим1в бюсинтезу лшщв (рис. 2, 3), активнсть якого оцъ
14
нювали за включенням у лгтди С-олеату.
э
и
с 14
R К
ä 12 SS ^
g. 10
1 S m f
§ Й
x p
и 5
б
4
2
контроль Se lSe-Zn iSe-Cr
триашлглщероли диашлглщероли неетерифшоваи фосфолшщи
ЖИрШ кислоти
Рис. 2. 1нтенсивтсп> включення 14С-олеату у Ch. vulgaris у лшди рТзних класТв за до натрий селенту (10,0 мг окремо та спшъно з Zn2+ i Cr3+ - по 5,0 мг/дм3, Тмп./хв- мг сухо! маси лшщв (М ± m, n = 5): * - Р < 0,10, ** - Р < 0,05, *** - Р < 0,001, рТзниця вiрогiдна порТвняно з контролем
1нтенсивтстъ включення 14С -олеату до складу триацилглще-ролТв Ch. vulgaris виша порТвняно з контролем на 11,9% за до се-ленiту окремо, на 7,1% - за сильно! до селениту та цинку та на 15,2% - за спшъно! до селенiту та хрому. Аналогiчний процес спостертгали шодо фосфолшщв: штенсивтстъ включення меченого олеату бшъша, нж у контрот, на 29,6%, 20,8% та 43,9% вщповщно за до селениту окремо, спшъно! до селенту з цинку та селенiту Тз хромом. Однак використання 14С-олеату у процеа утворення дацилглщеролТв у клпинах водоростт зменшуетъся за до вск мТкроелементтв. При цьому за до лише селенту змТни виявилися помпжшими (на 57,1% менше контролю), нж за до селенту з металами: на 18,9% менше за до з цинком та на 24,9% менше за до Тз хромом.
Рис. 3. Активнiсть глщерол-3-фосфатацилтрансферази у Ch. vulgaris за до натрш селенiту (10,0 мг Se(IV)/^) окремо та спшьно i3 Zn2+ i Cr3+ - по 5,0 мг/дм3 (нмоль Г-3-Ф/мг бшка- хв, М ± m, n = 5): * - Р < 0,10, рГзниця вiрогiдна порТвняно з контролем
Щодо неетерифжованих жирних кислот, то дя селенiту окремо та сепенiту i3 хромом зумовлюе зменшення процесу включення мченого олеату до 1х складу вщповщно на 28,8% та 22,0% порТвняно з показниками контролю, тод як за спшьно! до селенту та цинку мае мсце тдвищення штенсивносп включення мпки на 41,5% вщносно контролю.
Щодо реакцшно! здатностт ензиму глщерол-3-фосфатацил-трансферази у хлорели, яка регулюе синтез д1ацилгщерол1в, а вадтак i триацилглщерол1в, то в уск варiантах дослщу мае мсце зростання 11 активностг. За впливу сепенiту окремо И активтсть збшьшуеться на 15,4% порТвняно з контролем, а на фот додат-
ково! мжроелементно! до активтсть Г-3-ФАТ бшъша на 20,3% за впливу Тз цинком i на 14,1% - за впливу Тз хромом вТдносно контрольно! величини.
Обговорення
Загалъною тенденцею впливу дослТджуваних мТкроелемен-тТв виявилися чти кшъюсн та яюсн змТни вмсту окремих кла-сТв лшщв у клпинах Ch. vulgaris. Перерозподш класТв лшщв у клпинах хлорели вТдбуваетъся за до натртю селенту на користъ фосфолшщв за рахунок зменшення частки дацилглщеролТв, тод як кшъкютъ триацилглщеролТв i нетерифжованих жирних кислот практично не змшюютъся. За до натрта селенту та юнв цинку зростае вТдносний вмст д1ацилглщерол1в, нетерифТкова-них жирних кислот i фосфолшщв за незначного зниження частки триацилглщеролТв. Сплъна дя натрТю селенту та юнв хрому зумовлюе суттеве зростання вщносного вмсту триацилглщеро-лТв i частково нетерифжованих жирних кислот за зниження частки у клпинах водоростт дацилглщерол1в i фосфолшщв.
ПТдвишення вмсту фосфолшщв у клпинах хлорели узгод-жуетъся з даними про його зростання за стресових ситуацТй (Chirkova, 1997; Rozentsvet et al., 2005), i, очевидно, пояснюетъся тим, шо ц лТпТди одн з чинникТв змТни плинностт мембран за фТзико-имчних змТн кллинного оточення (Kostyuk & Grubinko,
2012). Збшъшенням вмсту дТацилглщеролТв i неетериф1кованих жирних кислот пояснюетъся активащею лТпаз за стресово! до факторТв середовища (Schmid & Ohlrogge, 2002; Richmond & Hu,
2013). 1они хрому, ймовТрно, здтйснюютъ перебудову метаботз-му лшщв на користъ триацилглтцеролТв як наслТдок адаптивно! стабтзаци мембран для запобТгання проникнення цъого токсиканту у клпини.
Вщмчене зниження включення бжарбонату до триацилглТ-церолТв Ch. vulgaris та його зростання у фосфолТщдах i нетерифТ-кованих жирних кислотах за до мТкроелементТв, окр1м юшв хрому, як1 модифТкували включення млки до дТацилглТцеролТв, мо-же виявитися наслТдком специфТчно! токсикогенностТ юив важких металТв (Rozentsvet et al., 2005; Chia et al., 2013; Chen et al., 2017).
Включення мченого олеату до складу триацилглТцеролТв свадчиП) про зростання !х бюсинтезу, а також мае м1сце зниження бюсинтезу дТацилглТцеролТв i тендентця до зростання бТосин-тезу фосфолшщв у всТх випадках дц мТкроелементТв шодо контролю. Включення мтки олеату в нетерифТкованТ жирн1 кислоти -наслТдок змТни пулу жирних кислот, пов'язаний з активацТею лТщдного метаболТзму за дц солей селену, цинку та хрому. ВишТ жирт кислоти - однТ з найлабшъшших компонентов клТтин во-доростей, !х склад забезпечуе первинну вТдповТдъ i адаптивнТ ре-акцй органТзму та може змшюватися залежно вТд умов середови-
ща (Schmid & Ohlrogge, 2002; Kelly et al., 2016). Бюсинтез лшщв у рослин, у тому чист й у водоростей, локатзований переважно у пластидах (Schmid & Ohlrogge, 2002; Chen et al., 2017). Синтез бшьшосп вшьних жирних кислот de novo вщбуваетъся у хлоро-пластах, цитозоль клпин рослин, на вщмшу вщ тваринних орга-шзм1в, у синтез! жирних кислот участ! не бере. У нъому функ-цюнуе система модифжацй ацильного ланцюга синтезованих у пластидах жирних кислот, що транспортуються на ендоплазма-тичний ретикулюм завдяки ацилтрансферазам, утворюючи при цьому жирн! кислоти, що використовуються у бюсинтез! восив i запасних лшадв (Dormann, 2007), тобто переважно адаптивних форм лшадв. Олеат виступае попередником i складовою части-ною багатьох жирних кислот, яш включаються до складу глще-ролшадв (Metzler, 2003). Щодо основного компонента клпин-них мембран - фосфолшадв, зростання штенсивносп включення 14С-олеату свiдчитъ про активацто мембранних процес!в i формування токсикорезистентносп клпин водоросп до дй до-слщжуваних мжроелеменпв. Виявлена законотрнютъ сп!ввщ-носиться з результатами щодо збшьшення кшькосп лшщв (табл. 1) i фактом активного лшогенезу у хлорели (Harwood & Guschina, 2009; Widjaja et al., 2009).
За включення олеату активуетъся глщерол-3-фосфатацил-трансфераза - перший мембранозв'язаний ензим, що шщтое процес бiосинтезу триацилглщерол!в шляхом Кеннедi при передавали ацильно1 групи вщ ацил-КоА або ацил-АПБ (в пластидах) в sn-1 або sn-2 положення глiцерол-3-фосфату (Wang et al., 2004). Глщерол-3-фосфатацилтрансфераза володie високою спе-цифiчнiстк до субстрату, особливо до залишку мононенасиче-но1 оле1ново1 кислоти як донора ацильно! групи (Turnbull et al., 2001). Синтезованi продукти, очевидно, вступають у подальш! реакцп бiосинтезу окремих класв лшадв (триацилглщерол!в i фосфолшвдв), про що свщчитъ досить висока активнютъ глще-рол-3-фосфатацилтрансферази та тенденцiя до й зростання за впливу мiкроелементiв. Цей факт стввщноситься з пщгриман-ням клпинами стационарного вмсту триацилглiцеролiв i фосфо-лшадв у клпинах хлорели. Висока активнютъ глщерол-3-фос-фатацилтрансфераз також пов'язана з формуванням адаптивних вщповщей, насамперед, з! зростанням вмюту у клпинних мембранах окремих (адаптивних) класгв лшадв (Kostyuk & Grubin-ko, 2012; Lutsiv & Grubinko, 2012). Лшвдний склад клпин за до стресових чинник1в значно змшюетъся, а за адалтацй гщробюн-тгв до екстремальних чинник1в середовища в клпинах змшюеть-ся не тшьки сп!ввщношення окремих класгв лшщв, а i 1х жирно-кислотний склад (Morash et al., 2009; Lv Jian et al., 2010; Chia et al., 2013). Дослщження Kostyuk & Grubinko (2012) свщчатъ про компенсаторно-адаптивт змши в мембранах водних рослин, у тому числ! Chlorella vulgaris, за дй чинниыв середовища юну-вання. Один !з важливих мехашзм!в модифжацй лшщного ме-табол!зму - бюсинтез фосфолшадв (Krebs, 1981).
Загальний механзм формування токсикорезистентносп у водних рослин до дй чинниыв супроводжуетъся зростанням кшькосп фосфолшадв, бо саме !х вмют впливае не тшьки на плиннють мембран, а i на формування мжросередовища для мембранних ензим1в, юнних каналгв, а також даний пвдклас лшъ дв регулюе зв'язок клпин !з зовн!шн!м середовищем (Abbas & Card, 1980). 1нтенсивнють цього процесу можлива завдяки висо-кш сорбцшнш здатност! заряджених фосфолшадв (Wang et al., 2004), або ж виконанням ними функцй месенджер!в, як! переда-ють шформацто всередину клпини про зм!ни навколишнього середовища (Vigh et al., 1988). Первинними компенсаторними вщповщями на стрес чи змши ф!зико-имчних параметров середовища вирощування виступають змши ступеня ненасиченост! жирних кислот фосфолшадв, що може порушувати плиннютъ мембрани або шш! й ф!зичы характеристики (Schmid & Ohlrogge, 2002; Wang et al., 2004; Rozetsvet et al., 2005).
Щодо перерозподшу вмюту та бюсинтезу лшадв шших кла-с!в, так! змши розвиваютъся повшьнше. Пщвищення вмюту три-ацилглщеролгв - один !з чинник1в стабiлiзапii клпинних мембран (Lewis & McElhaney, 2000) з одночасним процесом ущшь-
нення та зменшення 1х плинносп (Dyatlovitskaya & Bezuglov, 1998). Оскльки триацилглщероли - основний запасний енергетичний субстрат, збшьшення 1х вмсту свщчитъ про пщвищення енерге-тичних потреб, що виникають у результат! да змш навколишнього середовища. Для того, щоб забезпечити клпину необхщним енер-гетичним матер!алом, активуетъся лшотз, а ровень триацилглще-рол!в тсля початкового пщвищення 1х вмсту зменшуеться.
Висновки
Дослщження показало можливютъ регуляцй метаботзму в бж посилення б!осинтетичних процесов в одноклгтинно1 зелено1 водорост! Ch. vulgaris в умовах аквакультури з метою отримання елементлоп^дних сполук - перспективних фармацевтичних препаратов комплексного типу. За дй мжроелеменпв Se (IV) у кон-центрац!1 (10 мг/дм3) окремо та спшьно з Zn2+ (5 мг/дм3) i Cr3+ (5 мг/дм3) упродовж 7 д!б мало мюце збшьшення загально1 к!лькост! лшщв до 13% поргвняно з контролем. Перерозподл клас!в л!п!д!в у кл!тинах хлорели в1дбувае1ься за натрта селе-н!ту на користь фосфолшадв за рахунок зменшення частки до ацилглiперолiв, тод! як кiлькiстъ триацилглщеролов i нетерифоко-ваних жирних кислот практично не змшюються. За дй натрто селенпу та !он!в цинку зростае в!дносний вм!ст дiапилглiперо-л!в, нетерифгкованих жирних кислот i фосфолшадв за незначно-го зниження частки триацилглщеролов. Сп!льна доя натрою селенпу та юшв хрому зумовлюе суттеве зростання в!дносного вм!-сту триацилглiперолiв та частково нетерифокованих жирних кислот за зниження частки у клпинах водоросп даацилглщеролов i фосфолшадв. Включення 14С-б1карбонату у Ch. vulgaris вщбува-еться у 2-3 рази штенсивнше в л!п!ди, нж у вуглеводи, та у 912 разов - н!ж у протеши за вск вар!ант1в дослщу. Зростання !н-тенсивност! включення мченого бжарбонату у вуглеводи мае мюце ттльки за спшьно1 дй натрто селенпу та ющв цинку, у протеши та лшщи - в уах випадках мшроелементно1 дй.
Загальна тенденщя - зниження включення бжарбонату до триацилглщеролов Ch. vulgaris та його зростання у фосфолшщах i нетерифокованих жирних кислотах. Активащя лопогенезу за сполук селену, цинку та хрому пщтвердилася здебшьшого зрос-
14
танням онтенсивност! включення С-олеату в р!зт класи л!п!д!в кл!тин хлорели та п!двищення активност! глщерол-3-фосфатацил-трансферази. Спрямування та регуляц!я лшщного метабол!зму Ch. vulgaris у напрямку зб!льшення к!лькост1 та накопичення лшъ д!в та 1х окремих клаав за допомогою натр!й селен!ту спшьно з Zn2+ та Cr^ з метою утворення селенметаллшщних комплекс!в можна використати для одержання л!п!дних бюлопчно активних препаратов, збагачених есенц!йними мжроелементами.
References
Abbas, C. A., & Card, G. L. (1980). The relationship between growth temperature, fatty acid composition and the physical state and fluidity of membrane lipids in Yersinia enterocolitica. Biochimica et Biophysica Acta, 602(3), 469-476. Abd, E. B., & El-Baroty, G. S. (2013). Healthy benefit of microalgal bioactive
substances. Journal of Aquatic Science, 1(1), 11-23. Agatonovic-Kustrin, S., & Morton, D. W. (2013). Cosmeceuticals derived from
bioactive substances found in marine algae. Oceanography, 1(2), 106. Bellou, S., Baeshen, M. N., Elazzazy, A. M., Aggeli, D., Sayegh, F., & Agge-lis, G. (2014). Microalgal lipids biochemistry and biotechnological perspectives. Biotechnology Advances, 32(8), 1476-1493. Brownley, K. A., Boettiger, C. A., Young, L. A., & Cefalu, W. T. (2015). Dietary chromium supplementation for targeted treatment of diabetes patients with comorbid depression and binge eating. Medical Hypotheses, 85(1), 45-48. Chen, B., Wan, C., Mehmood, M. A., Chang, J.-S., Bai, F., & Zhao, X. (2017). Manipulating environmental stresses and stress tolerance of microalgae for enhanced production of lipids and value-added products: Review. Biore-source Technology, 244, 1198-1206. Chen, C. Y., & Chou, H. N. (2002). Screening of red algae filaments as a potential alternative source of eicosapentaenoic acid. Marine Biotechnology, 4(2), 189-192.
Chia, M. A., Lombardi, A. T., Grace, M., Melro, G., & Parrish, C. C. (2013). Lipid composition of Chlorella vulgaris (Trebouxiophyceae) as a function
of different cadmium and phosphate concentrations. Aquatic Toxicology, 128-129, 171-182.
Chirkova, T. V. (1997). Kletochnye membrany i ustoychivost rasteniy k stress-sovym vozdeystviyam [Cell membranes and plant resistance to stress effects]. Soros Journal of Education, 9, 12-17 (in Russian).
Croft, M. T., Warren, M. J., & Smith, A. G. (2006). Algae need their vitamins. Eukaryotic Cell, 5(8), 1175-1183.
Dörmann, P. (2007). Lipid synthesis, metabolism and transport. In: R. R. Wise, & J. K. Hoober (Eds.). The structure and function of plastids. Springer, Dordrecht (Netherlands). Pp. 335-353.
Dyatlovitskaya, E. V., & Bezuglov, V. V. (1998). Lipidy kak bioeffektory [Lipids as bioeffectors]. Biochemistry, 63(1), 3-5 (in Russian).
El Gamal, A. A. (2010). Biological importance of marine algae. Saudi Pharmaceutical Journal, 18(1), 1-25.
Fernando, I. P., Kim, M., Son, K. T., Jeong, Y., & Jeon, Y. J. (2016). Antioxi-dant activity of marine algal polyphenolic compounds: A mechanistic approach. Journal of Medicinal Food, 19(7), 615-628.
Ganguly, R., Wen, A. M., Myer, A. B., Czech, T., Sahu, S., Steinmetz, N. F., & Raman, P. (2016). Anti-atherogenic effect of trivalent chromium-loaded CPMV nanoparticles in human aortic smooth muscle cells under hyper-glycemic conditions in vitro. Nanoscale, 8(12), 6542-6554.
Haq, I., Muhammad, A., & Hameed, U. (2014). Comparative assessment of Cladophora, Spirogyra and Oedogonium biomass for the production of fatty acid methyl esters. Applied Biochemistry and Microbiology, 50(1), 69-72.
Harnedy, P. A., & FitzGerald, R. J. (2011). Bioactive proteins, peptides, and amino acids from macroalgae. Journal Phycology, 47(2), 218-232.
Harwood, J. L., & Guschina, I. A. (2009). The versatility of algae and their lipid metabolism. Biochimie, 91(6), 679-684.
Hokin, L. E., & Hexum, T. D. (1972). Studies on the characterization of the sodium - potassium transport adenosine triphosphatase: IX on the role of phospholipids in the enzyme. Archives of Biochemistry and Biophysics, 151(2), 453-463.
Hua, Y., Clark, S., Ren, J., & Sreejayan, N. (2012). Molecular mechanisms of chromium in alleviating insulin resistance. The Journal of Nutritional Biochemistry, 23(4), 313-319.
Jain, S. K., Rains, J. L., & Croad, J. L. (2007). High glucose and ketosis (aceto-acetate) increases, and chromium niacinate decreases, IL-6, IL-8, and MCP-1 secretion and oxidative stress in U937 monocytes. Antioxidants and Redox Signaling, 9, 1581-1590.
Kelly, A. A., Kalisch, B., Hölzl, G., Schulze, S., Thiele, J., Melzer, M., Dör-mann, P. (2016). Synthesis and transfer of galactolipids in the chloroplast envelope membranes of Arabidopsis thaliana. Proceeding of the National Academy Science USA, 113(38), 10714-10719.
Khan, S. A., Rashmi, H., Mir, Z., Prasad, S., & Baneijee, U. C. (2009). Prospects of biodiesel production from microalgae in India. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 13, 2361-2372.
Kim, S. K. (2013). Marine nutraceuticals: Prospects and perspectives. CRC Press, Boca Raton.
Kim, S., Kim, J., Lim, Y., Kim, Y. J., Kim, J. Y., & Kwon, O. (2016). A dietary cholesterol challenge study to assess Chlorella supplementation in maintaining healthy lipid levels in adults: A double-blinded, randomized, placebo controlled study. Nutrition Journal, 15, 54.
Köhrle, J., Brigelius-Flohe, R., Böck, A., Gärtner, R., Meyer, O., & Flohe, L. (2000). Selenium in biology: Facts and medical perspectives. Biological Chemistry, 381(9-10), 849-864.
Kostiuk, K. V., & Grubinko, V. V. (2012). Change of composition of the cellular membranes of the aquatic plants under the impact of toxic substances. Hydrobiological Journal, 48(4), 75-92.
Kreps, E. M. (1981). Lipidy kletochnyih membrane [Lipids of cell membranes]. Science, Leningrad (in Russian).
Kuznetsov, V. V., Kuznetsov, V. V., & Romanov, G. A. (Eds.). (2012). Mole-kulyarno-geneticheskie i biohimicheskie metody v sovremennoy biologii rasteniy [Molecular-genetic and biochemical methods in modern plant biology]. Binom, Moscow (in Russian).
Lee, H. S., & Kim, M. K. (2009). Effect of Chlorella vulgaris on glucose metabolism in Wistar rats fed high fat diet. Journal of Medicinal Food, 12(5), 1029-1037.
Lewis, R. N. A. H., & McElhaney, R. N. (2000). Surface charge markedly attenuates the nonlamellar phase-forming properties of lipid bilayer membranes: Calorimetric and 31P-nuclear magnetic resonance studies of mixtures of cationic, anionic, and zwitterionic lipids. Biophysical Journal, 79(3), 1455-1464.
Lu, Y., & Xu, J. (2015). Phytohormones in microalgae: A new opportunity for microalgal biotechnology? Trends in Plant Science, 20(5), 273-282.
Lukashiv, O. Y., Bodnar, O. I., Vinyarska, H. B., & Grubinko, V. V. (2016). Vplyv selen-khrom-lipidnoii substantsii iz Chlorella vulgaris Biej. na oksydatyv-nyi status shchuriv [Effect of selenium-chromium-lipid substance on
Chlorella vulgaris Biej. the oxidative status of rats]. Medical and Clinical Chemistry, 18(2), 28-33 (in Ukrainian).
Lutsiv, A. I., & Grubinko, V. V. (2012). Localization of the lipids' synthesis in Chlorella vulgaris under the impact of lead and zinc ions and diesel fuel. Hydrobiological Journal, 48(6), 95-106.
Lv, J.-M., Cheng, L.-H., Xu, X.-H., Zhang, L., & Chen, H.-L. (2010). Enhanced lipid production of Chlorella vulgaris by adjustment of cultivation conditions. Bioresource Technology, 101, 6797-6804.
Metzler, D. (2003). Biochemistry: The chemical reactions of living cells. Academic Press, New York-London.
Michalak, I., & Chojnacka, K. (2015). Algae as production systems of bioactive compounds. Engineering in Life Science, 15(2), 160-176.
Michalak, I., Chojnacka, K., & Saeid, A. (2017). Plant growth biostimulants, dietary feed supplements and cosmetics formulated with supercritical CO2 algal extracts. Molecules, 22(1), 66.
Morash, A. J., Bureau, D. P., & McClelland, G. B. (2009). Effects of dietary fatty acid composition on the regulation of carnitine palmitoyltransferase (CPT)I in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Comparative Biochemistry and Physiology. Part B: Biochemistry and Molecular Biology, 152(1), 85-93.
Odjadjare, E. C., Mutanda, T., & Olaniran, A. O. (2017). Potential biotechnolo-gical application of microalgae: A critical review. Critical Reviews in Biotechnology, 37(1), 37-52.
Park, J. B., Craggs, R J., & Shilton, A. N. (2011). Wastewater treatment high rate algal ponds for biofuel production. Bioresource Technolology, 102(1), 35-42.
Park, J. K. (2015). Algal polysaccharides: Properties and applications. Biochemistry and Analytical Biochemistry, 4, 176.
Perales-Vela, H. V., Pena-Castro, J. M., & Canizares-Villanueva, R. O. (2006). Heavy metal detoxification in eukaryotic microalgae. Chemosphere, 64, 1-10.
Prokhorova, M. I. (Ed.). (1982). Metody biokhimicheskikh issledovaniji (lipid-nyji i energeticheskiji obmen) [Methods of biochemical studies (lipid and energy metabolism)]. Leningrad University Press, Leningrad (in Russian).
Raja, R., Hemaiswarya, S., Kumar, N. A., Sridhar, S., & Rengasamy, R. A. (2008). Perspective on the biotechnological potential of microalgae. Critical Reviews in Microbiology, 34(2), 77-88.
Richmond, A., & Hu, Q. (Eds.). (2013). Handbook of microalgal culture: Applied phycology and biotechnology. John Wiley & Sons Ltd., Oxford.
Romanenko, V. D. (Ed.). (2004). Osnovy gidroekologii [Fundamentals of hyd-roecology]. Geneza, Kyiv (in Ukrainian).
Rozentsvet, O. A., Murzaeva, S. V., & Gushchina, I. A. (2005). Rol' membran-nyh lipidov v ustoychivosti Potamogeton perfoliatus L. k izbyitku kad-miya v vode [The role of membrane lipids in the resistance of Potamogeton perfoliatus L. to excess of cadmium in water]. Biology Bulletin, 32(2), 232-239 (in Russian).
Ryu, N., Lim, Y., Park, J. E., Kim, J., Kim, J. E., Kwon, S. W., & Kwon, O. (2014). Impact of daily Chlorella consumption on serum lipid and carote-noid profiles in mildly hypercholesterolemic adults: A double-blinded, randomized, placebo-controlled study. Nutrition Journal, 13(1), 57.
Schmid, K. M., & Ohlrogge, J. B. (2008). Lipid metabolism in plants. In: D. E. Vance & J. E. Vance (Eds.). Biochemistry of lipids, lipoproteins and membranes. Elsevier Science B.V. Pp. 98-130.
Shalaby, E. A. (2011). Algae as promising organisms for environment and health. Plant Signaling Behavior, 6(9), 1338-1350.
Skrivan, M., Skrivanova, V., Dlouha, G., Branyikova, I., Zachleder, V., & Vi-tova, M. (2010). The use of selenium-enriched alga Scenedesmus quadric-cauda in chicken diet. Czech Journal Animal Science, 55(12), 565-571.
Stefanik, M. B., Skorokhid, V. I., & Eliseeva, O. P. (1985). Tonkoslojinaya i gazozhydkostnaya chromatografiya lipidov [Thin-layer and gas-liquid chromatography of lipids]. LGU, Lvov (in Russian).
Tang, G., & Suter, P. M. (2011). Vitamin A, nutrition, and health values of algae: Spirulina, Chlorella and Dunaliella. Journal of Pharmacy and Nutrition Sciences, 1, 111-118.
Turnbull, A. P., Rafferty, J. B., Sedelnikova, S. E., Slabas, A. R., Schierer, T. P., Kroon, J. T., Rice, D. W. (2001). Analysis of the structure, substrate specificity, and mechanism of squash glycerol-3-phosphate (1)-acyltrans-ferase. Structure, 9, 347-353.
Vaskovsky, V. E., Kostetsky, E. V., & Vasendin I. M. (1985). A universal reagent for phospholipids analysis. Journal of Chromatography, 114(1), 129-141.
Vigh, L., Horvath, I., & Thompson, G. A. (1988). Recovery of Dunaliella salina cells following hydrogenation of lipids in specific membranes by a homogeneous palladium catalyst. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Biomembranes, 937(1), 42-50.
Vincent, J. B. (2013). Chromium: Is it essential, pharmacologically relevant, or toxic? Metal Ions Life Sciences, 13, 171-198.
Vovk, S. I., & Yanovich, V. G. (1988). Issledovanie sinteza belkov v tkanyakh selskokhozaistvennykh zhivotnykh (metodicheskie recomendatsii) [Investigation of protein synthesis in tissues of agricultural animals (guidelines)]. Unii, Lvov (in Russian).
Wang, L., Zhou, Q., & Chua, H. (2004). Contribution of cell outer membrane and inner membrane to Cu2+ adsorption by cell envelope of Pseudomonas putida 5-x. Journal of Environmental Science and Health Part A, 39(8), 2071-2080.
Widjaja, A., Chien, C.-C., & Ju, Y.-H. (2009). Study of increasing lipid production from fresh water microalgae Chlorella vulgaris. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 40(1), 13-20.
Wrobel, J. K., Power, R., & Toborek, M. (2016). Biological activity of selenium: Revisited. IUBMB Life, 68(2), 97-105.
Yang, J., Cao, J., Xing, G., & Yuan, H. (2015). Lipid production combined with biosorption and bioaccumulation of cadmium, copper, manganese and zinc by oleaginous microalgae Chlorella minutissima UTEX2341. Bioresource Technology, 175, 537-544.
