Афанизоменон водяной цветок

Афанизоменон водяной цветок
Научная классификация
Домен:	Бактерии
Тип:	Цианобактерии
Сорт:	Цианофицеи
Заказ:	Ностокалес
Семья:	Афанизоменоновые
Род:	Афанизоменон
Разновидность:	А. цветочная вода
Биномиальное имя
	Афанизоменон водяной цветок ; (Линней) Ральфс экс Борнет и Флао, 1888 г.

Aphanizomenon flos-aquae — солоноватый и пресноводный вид цианобактерий рода Aphanizomenon, встречающийся по всему миру, включая Балтийское море и Великие озера .

Цианобактерии были первыми организмами, достигшими фотосинтеза. ^{[ 1 ]} Хлорофилл и фикоцианин — два пигмента, содержащиеся в цианобактериях, — позволяют вегетативным клеткам поглощать свет и превращать его в питательные вещества. ^{[ 1 ]}

Род Aphanizomenon определен как кластер из восьми морфовидов, включая Aphanizomenon flos-aquae . ^{[ 2 ]}

Морфология

Одной из основных морфологических особенностей рода Aphanizomenon является склонность к образованию пучков трихом, содержащих преимущественно вегетативные клетки. ^{[ 3 ]}^{[ 2 ]}

Отдельные вегетативные клетки, образующие Aphanizomenon flos-aquae, имеют цилиндрическую форму и удлиненную форму. Каждая отдельная клетка состоит из гиалина. ^{[ 2 ]}

Aphanizomenon flos-aquae образует типично изогнутые трихомы, сгруппированные в пучки длиной до 2 см. ^{[ 3 ]} Эти трихомы также можно встретить в виде одиночных свободно плавающих единиц. ^{[ 2 ]}Внутри этих пучков гетероцисты часто появляются на трихомах с различными интервалами. ^{[ 4 ]}

Прикрепляясь к трихоме, гетероцисты импортируют углеводы, которые могут действовать как восстановитель и источник энергии для фиксации азота. ^{[ 5 ]} Показано, что гетероцисты содержат нитрогеназный комплекс, позволяющий им участвовать в азотфиксации. Другие требования для фиксации азота включают АТФ, электроны с низким потенциалом и анаэробную среду. ^{[ 5 ]}

Жизненный цикл

Жизненный цикл Aphanizomenon flos-aquae зависит от различных условий окружающей среды, таких как температура воды, содержание растворенного кислорода и pH.

Зимой Aphanizomenon flos-aquae сохраняется в виде акинетов глубоко в слоях отложений. ^{[ 4 ]} Эти спящие цианобактериальные клетки будут существовать весь сезон, пока весной температура воды снова не повысится. Весной акинеты проходят фазу пополнения, когда они прорастают и рассеиваются в толще воды. ^{[ 4 ]} Различные виды фитопланктона могут обеспечивать межвидовую конкуренцию Aphanizomenon flos-aquae, если их численность превосходит их. Из-за более высоких температур и более высокого уровня pH летом Aphanizomenon flos-aquae начинает процветать и в конце лета в конечном итоге образует плотные маты, известные как «цветки». ^{[ 4 ]} Цветение начинает исчезать осенью, когда температура воды и уровень pH снова падают, и условия становятся более благоприятными для развития акинет. ^{[ 4 ]}

Экология

Aphanizomenon flos-aquae может образовывать плотные скопления на поверхности пресной воды (известные как «цианобактериальное цветение»). ^{[ 6 ]} Такое цветение происходит в районах с высоким содержанием питательных веществ , как в прошлом, так и в настоящее время.

Во время цветения Aphanizomenon flos-aquae фотосинтетически производит биомассу. Эти накопленные маты биомассы способны расти благодаря концентрации питательных веществ, доступных в эвтрофных экосистемах, что сопровождается высокими темпами воспроизводства и температурой воды. ^{[ 7 ]}

В высоких концентрациях это цветение может быть экологически вредным для водных видов, обитающих вместе с цианобактериями. Помимо неприятного запаха, цветение цианобактерий связано с пониженным содержанием растворенного кислорода, повышенной мутностью и ускоренным высвобождением питательных веществ из отложений. ^{[ 7 ]}

Токсичность

Афанизоменон флос-аква имеет как токсичные, так и нетоксичные формы. ^{[ 8 ]} Большинство источников во всем мире токсичны и содержат как , так и нейроэндотоксины печеночные . ^{[ 9 ]}

Большинство цианобактерий (включая афанизоменон ) производят BMAA , нейротоксина, аминокислоту вовлеченную в развитие БАС / паркинсонизма . ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

Токсичность A. flos-aquae зарегистрирована в Канаде. ^{[ 13 ]} Германия ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]} и Китай. ^{[ 16 ]}

Известно, что Aphanizomenon flos-aquae производит эндотоксины — токсичные химические вещества, выделяющиеся при гибели клеток. После высвобождения ( лизирования ) и попадания в организм эти токсины могут повредить печень и нервные ткани млекопитающих. В районах, где качество воды не контролируется тщательно, Всемирная организация здравоохранения оценила токсичные водоросли как риск для здоровья, ссылаясь на выработку анатоксина-а , сакситоксинов и цилиндроспермопсина . ^{[ 17 ]} Сообщалось, что собаки заболевали или имели смертельные реакции после купания в реках и озерах, содержащих токсичный A. flos-aquae .

Токсин микроцистина был обнаружен во всех 16 образцах продуктов A. flos-aquae , продаваемых в качестве пищевых добавок в Германии и Швейцарии и происходящих из озера Кламат: в 10 из 16 образцов превышен безопасный уровень 1 мкг микроцистина на грамм. ^{[ 18 ]} Профессор университета Дэниел Дитрих предупредил родителей, чтобы они не позволяли детям употреблять продукты A. flos-aquae , поскольку дети еще более уязвимы к токсическим воздействиям из-за более низкой массы тела, а постоянное потребление может привести к накоплению токсинов. Дитрих также предостерег от шарлатанских схем продажи этих цианобактерий в качестве лекарств от таких заболеваний, как синдром дефицита внимания и гиперактивности, из-за которых люди отказываются от приема обычных лекарств.

Медицинские исследования

Жители Кламата употребляли в пищу A. flos-aquae на протяжении веков. ^{[ 19 ]} Эти бактерии содержат значительные количества различных фенэтиламинов . Этот класс химических веществ часто рассматривают как нейромодуляторы общего назначения, что делает их потенциально эффективными в борьбе с депрессией и тревогой. ^{[ 20 ]}

Кламин представляет собой экстракт A. flos-aquae , который концентрирует различные производные фенилэтиламина , которые могут действовать как ингибиторы МАО-В. ^{[ 20 ]} Доказано, что эта новая пищевая добавка помогает при нейродегенеративных заболеваниях. ^{[ 21 ]}

Кроме того, в канадском исследовании, изучавшем влияние A. flos-aquae на иммунную и эндокринную системы , а также на общую физиологию крови, было обнаружено, что употребление A. flos-aquae оказывает глубокое воздействие на естественные клетки-киллеры (NKC). ^{[ 22 ]} A. flos-aquae вызывает перемещение 40% циркулирующих NKC из крови в ткани. ^{[ 23 ]} Попав в ткани, основная функция NKC — иммунный надзор с целью уничтожения раковых или других инфицированных клеток. ^{[ 23 ]}

В качестве пищевой добавки

Некоторые прессованные таблетки порошкообразных цианобактерий A. flos-aquae (названных «сине-зелеными водорослями») продавались в качестве пищевых добавок , особенно те, которые были отфильтрованы из озера Верхний Кламат в Орегоне. ^{[ 24 ]}

См. также

Спирулина (пищевая добавка)

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б «Афанизоменон Flos-Aquae Klamath Valley Botanicals» . Ботанические растения долины Кламат Сине-зеленые водоросли . Получено 5 декабря.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Сирес, Самуэль; Голосование, Андреас (апрель 2016 г.). «Обзор филогении, экологии и продукции токсинов цветущих видов Aphanizomenon и родственных видов Nostocales (цианобактерий)» . Вредные водоросли . 54 : 21–43. дои : 10.1016/j.hal.2015.09.007 . ПМИД 28073477 .
^ Jump up to: ^а ^б Комарек, Иржи; Комаркова, Ярослава (1 января 2006 г.). «Разнообразие афанизоменоподобных цианобактерий» . Фоттеа . 6 (1): 1–32.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Ямамото, Ёсимаса; Накахара, Хироюки (2009). «Жизненный цикл цианобактерий Aphanizomenon floss-aquae» (PDF) . Тайвань . 54 (2): 113–117.
^ Jump up to: ^а ^б Бёме, Герберт (1 сентября 1998 г.). «Регуляция азотфиксации у гетероцистообразующих цианобактерий» . Тенденции в науке о растениях . 3 (9): 346–351. дои : 10.1016/S1360-1385(98)01290-4 . ISSN 1360-1385 .
^ «Цианобактерии/Цианотоксины» . Агентство по охране окружающей среды США . 2 января 2014 года. Архивировано из оригинала 17 октября 2015 года . Проверено 23 октября 2015 г.
^ Jump up to: ^а ^б Паерл, Ганс; Фултон, Роллан; Мойсандер, Пиа; Дайбл, Джулианна (2001). «Вредное цветение пресноводных водорослей с упором на цианобактерии» . Научный мировой журнал . 1 : 76–113. дои : 10.1100/tsw.2001.16 . ПМК 6083932 . ПМИД 12805693 .
^ Кармайкл, Уэйн В. (январь 1994 г.). «Токсины цианобактерий». Научный американец . 270 (1): 78–86. Бибкод : 1994SciAm.270a..78C . doi : 10.1038/scientificamerican0194-78 . ISSN 0036-8733 . ПМИД 8284661 .
^ Карина Преуссела, Фастнера Ютта; Федеральное агентство по охране окружающей среды, FG II 3.3, Корренсплац 1, 14195 Берлин, Германия; Отдел лимнологии стратифицированных озер, Институт пресноводной экологии и внутреннего рыболовства, Альте Фишерхютте 2, 16775 Штехлин, Германия; 15 октября 2005 г. ^{[ нужна проверка ]}
^ Кокс, Пенсильвания; Сакс, Огайо (2002). «Нейротоксины саговников, потребление летучих лисиц и болезнь БАС-ПДК на Гуаме». Неврология . 58 (6): 956–9. дои : 10.1212/wnl.58.6.956 . ПМИД 11914415 . S2CID 12044484 .
^ Холткамп В. (2012). «Новая наука о BMAA: способствуют ли цианобактерии нейродегенеративным заболеваниям?» . Перспективы гигиены окружающей среды . 120 (3): 110–16. дои : 10.1289/ehp.120-a110 . ПМЦ 3295368 . ПМИД 22382274 .
^ Йонассон С., Эрикссон Дж., Бернцон Л., Спачил З., Илаг Л.Л., Ронневи Л.О., Расмуссен У., Бергман Б. (2010). «Перенос цианобактериального нейротоксина в водную экосистему умеренного пояса предполагает пути воздействия на человека» . Труды Национальной академии наук . 107 (20): 9252–7. Бибкод : 2010PNAS..107.9252J . дои : 10.1073/pnas.0914417107 . ПМК 2889067 . ПМИД 20439734 .
^ Сакер М.Л., Юнгблут А.Д., Нейлан Б.А., Раун Д.Ф., Васконселос В.М. (октябрь 2005 г.). «Обнаружение генов микроцистинсинтетазы в пищевых добавках, содержащих пресноводную цианобактерию Aphanizomenon flos-aquae» (PDF) . Токсикон . 46 (5): 555–62. doi : 10.1016/j.токсикон.2005.06.021 . ПМИД 16098554 .
^ Пройссель К., Штюкен А., Виднер С., Хор I, Фастнер Дж. (февраль 2006 г.). «Первый отчет о цилиндроспермопсине, продуцирующем Aphanizomenon flos-aquae (цианобактерии), выделенном из двух немецких озер». Токсикон . 47 (2): 156–62. дои : 10.1016/j.токсикон.2005.10.013 . ПМИД 16356522 .
^ Содержание токсинов и цитотоксичность пищевых добавок из водорослей. Архивировано 19 декабря 2013 года в Wayback Machine , доктор Александра Х. Хойсснер.
^ Чен Ю, Лю Дж, Ян В (май 2003 г.). «Влияние токсинов Aphanizomenon flos-aquae на некоторые физиологические параметры крови у мышей». Вэй Шэн Янь Цзю [Журнал исследований гигиены] (на китайском языке). 32 (3): 195–7. ПМИД 12914277 .
^ Всемирная организация здравоохранения (2006). Рекомендации по качеству питьевой воды. Первое дополнение к третьему изданию. Том 1. Рекомендации . Женева: Всемирная организация здравоохранения. ISBN 978-92-4-154674-4 . Архивировано из оригинала 1 апреля 2017 года.
^ «AFA-Algen – Giftcocktail или Gesundheitsbrunnen?» [Водоросли AFA – фонтан токсичного коктейля или здоровье?] (Перевод с немецкого). Университет Констанца. Архивировано из оригинала 9 февраля 2012 года . Проверено 18 мая 2012 г.
^ «Aphanizomenon Flos-Aquae — обзор | Темы ScienceDirect» . www.sciencedirect.com . Проверено 5 декабря 2023 г.
^ Jump up to: ^а ^б Нуццо, Д.; Прести, Г.; Пиконе, П.; Галицци, Г.; Гулотта, Э.; Джулиано, С.; Маннино, К.; Гамбино, В.; Скольо, С.; Ди Карло, М. (17 сентября 2018 г.). «Влияние экстракта Aphanizomenon flos-aquae (Кламин®) на клеточную модель нейродегенерации» . Окислительная медицина и клеточное долголетие . 2018 : e9089016. дои : 10.1155/2018/9089016 . ISSN 1942-0900 . ПМК 6166380 . ПМИД 30310529 .
^ Седрип, С; Ся, X (22 марта 2011 г.). «Полезная нутрицевтическая модуляция экспрессии церебрального эритропоэтина и окислительного стресса: экспериментальное исследование» . Журнал биологических регуляторов и гомеостатических агентов . 25 (2): 187–194. ПМИД 21880207 .
^ Влияние сине-зеленых водорослей Aphanizomenon flos-aquae на естественные клетки-киллеры человека. – Глава 3.1 серии Библиотеки IBC, том 1911, Фитоцевтики: изучение пользы для здоровья и фармацевтических свойств природных антиоксидантов и фитохимических веществ.
^ Jump up to: ^а ^б «АФА Сине-Зеленые Водоросли» . Маркито Фитнес и питание . Проверено 5 декабря 2023 г.
^ Сполаоре П., Жоаннис-Кассан С., Дюран Э., Исамберт А. (февраль 2006 г.). «Коммерческое применение микроводорослей». Журнал бионауки и биоинженерии . 101 (2): 87–96. дои : 10.1263/jbb.101.87 . ПМИД 16569602 . S2CID 16896655 .

Внешние ссылки

Гири, доктор медицины; Гири, ГМ « Aphanizomenon flos-aquae » . База водорослей . Всемирное электронное издание, Национальный университет Ирландии, Голуэй.

[:4-1] Jump up to: ^а ^б «Афанизоменон Flos-Aquae Klamath Valley Botanicals» . Ботанические растения долины Кламат Сине-зеленые водоросли . Получено 5 декабря.

[:2-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Сирес, Самуэль; Голосование, Андреас (апрель 2016 г.). «Обзор филогении, экологии и продукции токсинов цветущих видов Aphanizomenon и родственных видов Nostocales (цианобактерий)» . Вредные водоросли . 54 : 21–43. дои : 10.1016/j.hal.2015.09.007 . ПМИД 28073477 .

[:1-3] Jump up to: ^а ^б Комарек, Иржи; Комаркова, Ярослава (1 января 2006 г.). «Разнообразие афанизоменоподобных цианобактерий» . Фоттеа . 6 (1): 1–32.

[:3-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Ямамото, Ёсимаса; Накахара, Хироюки (2009). «Жизненный цикл цианобактерий Aphanizomenon floss-aquae» (PDF) . Тайвань . 54 (2): 113–117.

[:5-5] Jump up to: ^а ^б Бёме, Герберт (1 сентября 1998 г.). «Регуляция азотфиксации у гетероцистообразующих цианобактерий» . Тенденции в науке о растениях . 3 (9): 346–351. дои : 10.1016/S1360-1385(98)01290-4 . ISSN 1360-1385 .

[6] «Цианобактерии/Цианотоксины» . Агентство по охране окружающей среды США . 2 января 2014 года. Архивировано из оригинала 17 октября 2015 года . Проверено 23 октября 2015 г.

[:0-7] Jump up to: ^а ^б Паерл, Ганс; Фултон, Роллан; Мойсандер, Пиа; Дайбл, Джулианна (2001). «Вредное цветение пресноводных водорослей с упором на цианобактерии» . Научный мировой журнал . 1 : 76–113. дои : 10.1100/tsw.2001.16 . ПМК 6083932 . ПМИД 12805693 .

[8] Кармайкл, Уэйн В. (январь 1994 г.). «Токсины цианобактерий». Научный американец . 270 (1): 78–86. Бибкод : 1994SciAm.270a..78C . doi : 10.1038/scientificamerican0194-78 . ISSN 0036-8733 . ПМИД 8284661 .

[9] Карина Преуссела, Фастнера Ютта; Федеральное агентство по охране окружающей среды, FG II 3.3, Корренсплац 1, 14195 Берлин, Германия; Отдел лимнологии стратифицированных озер, Институт пресноводной экологии и внутреннего рыболовства, Альте Фишерхютте 2, 16775 Штехлин, Германия; 15 октября 2005 г. ^{[ нужна проверка ]}

[10] Кокс, Пенсильвания; Сакс, Огайо (2002). «Нейротоксины саговников, потребление летучих лисиц и болезнь БАС-ПДК на Гуаме». Неврология . 58 (6): 956–9. дои : 10.1212/wnl.58.6.956 . ПМИД 11914415 . S2CID 12044484 .

[11] Холткамп В. (2012). «Новая наука о BMAA: способствуют ли цианобактерии нейродегенеративным заболеваниям?» . Перспективы гигиены окружающей среды . 120 (3): 110–16. дои : 10.1289/ehp.120-a110 . ПМЦ 3295368 . ПМИД 22382274 .

[12] Йонассон С., Эрикссон Дж., Бернцон Л., Спачил З., Илаг Л.Л., Ронневи Л.О., Расмуссен У., Бергман Б. (2010). «Перенос цианобактериального нейротоксина в водную экосистему умеренного пояса предполагает пути воздействия на человека» . Труды Национальной академии наук . 107 (20): 9252–7. Бибкод : 2010PNAS..107.9252J . дои : 10.1073/pnas.0914417107 . ПМК 2889067 . ПМИД 20439734 .

[13] Сакер М.Л., Юнгблут А.Д., Нейлан Б.А., Раун Д.Ф., Васконселос В.М. (октябрь 2005 г.). «Обнаружение генов микроцистинсинтетазы в пищевых добавках, содержащих пресноводную цианобактерию Aphanizomenon flos-aquae» (PDF) . Токсикон . 46 (5): 555–62. doi : 10.1016/j.токсикон.2005.06.021 . ПМИД 16098554 .

[14] Пройссель К., Штюкен А., Виднер С., Хор I, Фастнер Дж. (февраль 2006 г.). «Первый отчет о цилиндроспермопсине, продуцирующем Aphanizomenon flos-aquae (цианобактерии), выделенном из двух немецких озер». Токсикон . 47 (2): 156–62. дои : 10.1016/j.токсикон.2005.10.013 . ПМИД 16356522 .

[15] Содержание токсинов и цитотоксичность пищевых добавок из водорослей. Архивировано 19 декабря 2013 года в Wayback Machine , доктор Александра Х. Хойсснер.

[16] Чен Ю, Лю Дж, Ян В (май 2003 г.). «Влияние токсинов Aphanizomenon flos-aquae на некоторые физиологические параметры крови у мышей». Вэй Шэн Янь Цзю [Журнал исследований гигиены] (на китайском языке). 32 (3): 195–7. ПМИД 12914277 .

[17] Всемирная организация здравоохранения (2006). Рекомендации по качеству питьевой воды. Первое дополнение к третьему изданию. Том 1. Рекомендации . Женева: Всемирная организация здравоохранения. ISBN 978-92-4-154674-4 . Архивировано из оригинала 1 апреля 2017 года.

[18] «AFA-Algen – Giftcocktail или Gesundheitsbrunnen?» [Водоросли AFA – фонтан токсичного коктейля или здоровье?] (Перевод с немецкого). Университет Констанца. Архивировано из оригинала 9 февраля 2012 года . Проверено 18 мая 2012 г.

[19] «Aphanizomenon Flos-Aquae — обзор | Темы ScienceDirect» . www.sciencedirect.com . Проверено 5 декабря 2023 г.

[:6-20] Jump up to: ^а ^б Нуццо, Д.; Прести, Г.; Пиконе, П.; Галицци, Г.; Гулотта, Э.; Джулиано, С.; Маннино, К.; Гамбино, В.; Скольо, С.; Ди Карло, М. (17 сентября 2018 г.). «Влияние экстракта Aphanizomenon flos-aquae (Кламин®) на клеточную модель нейродегенерации» . Окислительная медицина и клеточное долголетие . 2018 : e9089016. дои : 10.1155/2018/9089016 . ISSN 1942-0900 . ПМК 6166380 . ПМИД 30310529 .

[21] Седрип, С; Ся, X (22 марта 2011 г.). «Полезная нутрицевтическая модуляция экспрессии церебрального эритропоэтина и окислительного стресса: экспериментальное исследование» . Журнал биологических регуляторов и гомеостатических агентов . 25 (2): 187–194. ПМИД 21880207 .

[22] Влияние сине-зеленых водорослей Aphanizomenon flos-aquae на естественные клетки-киллеры человека. – Глава 3.1 серии Библиотеки IBC, том 1911, Фитоцевтики: изучение пользы для здоровья и фармацевтических свойств природных антиоксидантов и фитохимических веществ.

[:7-23] Jump up to: ^а ^б «АФА Сине-Зеленые Водоросли» . Маркито Фитнес и питание . Проверено 5 декабря 2023 г.

[24] Сполаоре П., Жоаннис-Кассан С., Дюран Э., Исамберт А. (февраль 2006 г.). «Коммерческое применение микроводорослей». Журнал бионауки и биоинженерии . 101 (2): 87–96. дои : 10.1263/jbb.101.87 . ПМИД 16569602 . S2CID 16896655 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]