مطالعه مكانيسم دفاعي ريزجلبك Haematococcus pluvialis طي آلودگي به قارچ Paraphysoderma sedebokerensis

Study of defense mechanism of microalgae Haematococcus pluvialis infected by Paraphysoderma sedebokerensis

پاسخ اوليه سلولي ريزجلبك Haematococcus pluvialis طي آلودگي به قارچ كيتريد در اين پژوهش مطالعه شد. براي اين منظور، شكل پالملوئيد ريزجلبك H. pluvialis در سه محيط‌ آلوده به قارچ كيتريد، محيط بازيافتي ريزجلبك‌هاي سالم و محيط بازيافتي ريز جلبك آلوده به قارچ كيتريد براي دو روز كشت شد و سپس فعاليت آنزيم‌هاي آنتي اكسيداني، غلظت پراكسيد برون سلولي و آمينواسيدهاي آزاد درون سلولي با فنون طيف سنجي UV/vis و HPLCسنجيده شد. بيشترين فعاليت آنزيم‌هاي آنتي-اكسيداني سوپراكسيد ديسموتاز، كاتالاز و پراكسيداز در سلول‌هاي آلوده به كيتريد به‌ترتيب در ساعت هاي 24، 24 و 48 و به ميزان 2/3، 6/7 و 2/6 برابر نمونه هاي شاهد بود. بيشترين فعاليت اين آنزيم ها در سلول‌هاي كشت شده با محيط بازيافتي سلول‌هاي آلوده در 12، 12 و 36 ساعت به‌ترتيب 2/1، 2/5 و 2/6 برابر بيشتر از فعاليت اين آنزيم‌ها در نمونه‌هاي‌ شاهد بود. همچنين ميزان پراكسيد برون سلولي در ريزجلبك كشت شده در محيط بازيافتي سلول‌هاي آلوده حدود 4 برابر بيشتر از ساير نمونه‌ها بود و اين در حالي است كه سطح پراكسيد در سلول‌هاي آلوده به كيتريد با شيب ملايمي از 1/3 به 1/8 ميكرومولار طي 48 ساعت كشت افزايش يافت. آمينواسيدهاي هيستيدين، آلانين، آسپاراژين، آسپاراتيك اسيد، آرژنين و متيونين با بيشترين افزايش و فنيل آلانين و تريپتوفان با بيشترين كاهش همراه بودند. نتايج نشان مي دهد كه ريزجلبك H. pluvialis از طريق فعال كردن مسيرهاي آنتي اكسيداتيوآنزيمي و نيز برخي آمينواسيد هاي ويژه به مقابله با كيتريدو افزايش سطح پراكسيد سلولي ناشي از آلودگي مي پردازد.

In the present study, the first early physiological responses of the green micro algae Haematococcus pluvialis during infection by chytrid Paraphysoderma sedebokerensis was studied. To this end, the palmeloid form of Haematococcus pluvialis was cultivated for two days in three media including the medium infected with chytrid (chyt) and the culture of chytrid infected (IBS) and uncontaminated (HBS) cells. Then, the activity of antioxidant enzymes, extracellular peroxide, and free intracellular enzymes were determined by UV/Vis spectrophotometry and HPLC techniques. The activity of superoxide dismutase, catalase, and peroxidase in the chytrid infected cells after 24, 24, and 48 h was 2.3, 6.7, and 2.6 times higher those of control. These values for the cells cultivated with the infected media after 12, 12, and 36 h was found to be 2.1, 2.5, and 2.6 times higher than control. The extracellular peroxide content in the algae cultivated with the contaminated media was nearly constant and about 4 fold of the other specimens; while those of chytrid infected cells was slightly increased from 1.3 to 1.8 μM during 48 h cultivation. Amino acids histidine, alanine, asparagine, aspatic acid, arginine, and methionine were of the highest and the phenylalanine and tryptophan were of the lowest content. These results can be attributed to the cells defense response to chytrid infection thorough enhancement of peroxide content and activation of antioxidative pathways.