ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МОРСКИХ РАСТЕНИЙ [8-14]

Неорганические соединения. Морские растения содержат около 50-89% воды в виде растворов солей и связанных в коллоидной структуре ве­ществ. Общее содержание воды в различных видах растений колеблется в довольно широких пределах и зависит от времени года, географиче­ского района, а также возраста и состояния растения. Наибольшее ко­личество (до 89%) воды содержится в крупных бурых водорослях, около 80%-в малых бурых и зеленых водорослях и около 70%-в красных во­дорослях. В морских семенных растениях, особенно в таласии (Thalassia), содержание воды составляет всего лишь 50-55%. Вообще го­воря, в простейших листовидных культурах содержится более 80% во­ды, в то время как в кустообразных и листиковых видах менее 80%.

Кроме воды общим показателем содержания неорганических ве­ществ в морских растениях является зола. Зола морских растений, как правило, содержит щелочные металлы и соли (хлориды, сульфаты, фос­фаты, карбонаты и силикаты). Обычно содержание золы в растениях со­ставляет около 5% на сухую массу, причем 4% золы растворимы в воде.

Основными неорганическими элементами, входящими в состав ра­стений являются бром, кальций, иод, железо, магний, фосфор, калий, кремний и сера (табл. 4). Особенно важное значение имеет содержание в растениях серы: в морских водорослях содержится серы больше (0,5-1,0% сухой массы), чем в любых других живых организмах, за ис­ключением бактерий, связывающих серу.

Более 90% азота в морских растениях встречается в составе протеи­на, а остальная часть-в составе нитратов, нитритов и аммиака, причем от 1/2 до 2/3 протеина и практически весь неорганический азот ра-

Таблица 4. Содержание химических соединений в морских водорослях

Вид растения Химические соединения, % иа сухую беззольную массу

--------------------------------------------------------------------------------------

Na20

K20

MgO

CaO

SO3

P2O5

Cr

Fe203

Si02

Laminaria digitata

18,3

25,9

6,7

8,7

11,3

2,8

28,5

0,4

—

Laminaria saccharina

18,3

24,6

5,8

9,6

12,9

2,7

24,9

0,4

0,7

Macrocystis pyriferia

13,75

34,0

3,6

6,7

6,4

1,7

33,7

0,4

—

Condrus species

18,7

17,3

1,4

7,2

41,2

13,0

—

—

—

Fucus serratus

23,3

8,7

9,7

14,6

22,7

2,8

17,6

0,8

1,0

Fucus vesiculosus

20,4

12,0

8,8

14,0

25,2

3,0

15,0

2,7

4,5

Porphyra canaliculata

5,0

3,3

0,8

1,5

9,8

0,2

—

—

—

Iredia edulis

16,9

23,4

—

.20,5

25,2

13,0

1,0

—

—

Sargassum vulgare

4,7

4,2

3,7

57,8

18,9

1,0

1,8

2,7

5,8

Enteromorpha species

20,9

7,1

3,3

16,6

27,9

2,2

14,2

0,8

10,3

Створимы в воде. Средняя концентрация азота в морских растениях со­ставляет около 3% сухой массы. Наибольшее и наименьшее содержание азота соответственно в красных (3-7% сухой массы) и бурых (1,5-2%) водорослях; в зеленых водорослях оно около 3%. Содержание азота в водорослях, особенно бурых, зависит от географической широты и уменьшается по мере перемещения популяций от больших широт к малым.

Органические соединения. Содержание протеинов колеблется от 7,4 до 41,1% сухой массы [15]. При этом состав протеинов в различных частях растения неодинаков, но, по-видимому, не изменяется с возрастом ра­стения. В некоторых морских водорослях встречаются токсичные бел­ковые соединения, например 2-аминокаприловая кислота. Однако ами­нокислоты, содержащиеся в большинстве водорослей, являются по­лезными питательными веществами.

Был исследован целый ряд органических соединений, содержащихся в морских водорослях, в том числе линолевая и акриловая кислоты, сесквитерпены, терпеноидные лактоны, фенолы и производные хлоро­филла [16]. Особенно тщательно исследовались некоторые ком­плексные углеводы, имеющие практическое значение:

- альгиновая кислота-малорастворимый в воде полисахарид бурой водоросли, состоящий в основном из солей кальция и магния, смесей полимеров D-маннуроновой и L-глюкуроновой кислот. Натриевые соли этих полимеров называют алъгином;

- агар-комплексный полисахарид, который содержится главным образом в красных водорослях. Он подобен альгину и содержит ней­тральную гелеобразующую фракцию-агарозу и сульфированную геле - необразующую фракцию-агаропектин;

- ламинарины - содержатся главным образом в Laminaria, в состав которого входят полисахариды p-D-глюкозы по связям 1 :3. Известны как водорастворимые, так и водонерастворимые виды. Другие из этих так называемых фикоколлоидов включают фукоидин (содержащий L - фукозу), каррагеенан (комплексный галактин), иридофицин и фунорин (табл. 5).

Исследования углеводородов, содержащихся в Macrocystis pyriferia, с помощью методов жидкостной и газовой хроматографии [17] позво­лили установить в них наличие небольшого количества насыщенных (2-9 мкг/г сухой массы) и ненасыщенных (2-5 мкг/г сухой массы) угле­водородов. На долю неомыляющихся липидов приходилось около 0,1% сухой массы. Из ненасыщенных углеводородов (44-81%) преобладали 3, 6, 9, 12, 15, 18-генейкозангексен и 3, 6, 9, 12, 15-генейкозанпентен. Содер­жание сквалена (2, 6, 10, 15, 19, 23-гексаметил-2, 6, 10, 14, 18, 22-тетрако - зангексен) составляло до 7,4% общего содержания углеводородов. Из предельных углеводородов преобладает н-пентадекан, на долю которо­го приходилось 9-92% предельных углеводородов и до 15% общего со­держания углеводородов. В значительных количествах содержится так­же н-гептадекан. Алканы нормального строения С18-С22 и более тяжелые, чем С32, отсутствовали. В незагрязненных образцах отсут­ствовали многоядерные ароматические углеводороды. Аналогичные ре­зультаты были получены для Macrocystis и Eisenia [18]. Было установ­лено несколько более высокое содержание (0,5-1,5% сухой массы)

Таблица 5. Распространение ценных полисахаридов

Водоросли

Полисахарид

Ассоциированные кислота и производные

Бурые водоросли

Htminaria

Ламинарии

Альгиновая кислота

Фукоидин

Альгинат натрия

Альгин

Альгинат аммония

Macrocystis

»

Альгинат кальция

Sargassum

»

Альгинат хрома

Fucus

Фукоидин

Альгин

Красные водоросли

Gelidium

Агар

Агариновая кислота

Gracilaria

»

Агаринат натрия

Pterocladia

»

Агаринат калия

Ahnfeltia

»

Агаринат кальция

Агаринат магния

Gigartina

Карагеенан

Карагеенановая кислота

Chondrus

»

Карагеенат калия

Карагеенат кальция

Iridea

Иридофицин

Иридофициновая кислота

Иридофицинат натрия

Gloiopeltis

Фунорин

Неомыляющейся фракции, а также полициклических ароматических углеводородов, которые, по-видимому, содержались в незагрязненных образцах.

Потенциально важное значение имеют обнаруженные в значи­тельных количествах внеклеточные продукты морских водорослей. Так, было установлено [19], что содержание внеклеточного органического вещества может достигать 30% общего органического вещества в куль­турах морских видов Chlamydomonas. В некоторых сине-зеленых водо­рослях было обнаружено до 50% связанного азота в растворимой фор­ме, возможно в составе полипептидов [19]. Кроме того, оказалось, что водоросли образуют вне клеток большое количество гликолевой и ща­велевой кислот, а также полисахариды, составляющие до 25% общего содержания органических соединений. Во всех случаях вещества, обна­руженные в растворе, были характерны для здоровых клеток и не явля­лись продуктами распада.

Комментарии закрыты.