Učinak glukoze na oksidacijski stres i fotosintezu u mikroalgi Chlorella vulgaris izloženoj nanočesticama srebra

diplomski rad

• Naslov (engleski): The effect of glucose on oxidative stress and photosynthesis in the freshwater microalga Chlorella vulgaris exposed to silver nanoparticles
• Autor: Kristina Gilman
• Mentor: Petra Peharec Štefanić (mentor)
• Mentor: Bruno Komazec (komentor)
• Član povjerenstva: Petra Peharec Štefanić (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Tomislav Ivanković (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Biljana Balen (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Sunčica Bosak (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Biološki odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2025-02-20, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Biologija

Sažetak

Nanočestice srebra (AgNP) se zbog svojih specifičnih kemijskih i fizikalnih svojstava danas
sve više koriste u raznim granama industrije. Zbog svoje toksičnosti i ispuštanja u otpadne vode
predstavljaju opasnost za vodene ekosustave. Mikroalga Chlorella vulgaris se zbog brzog rasta
i prilagodne vanjskim uvjetima koristi kao modelni organizam u mnogim istraživanjima.
Fitotoksičan utjecaj AgNP na mikroalgu je poznat, a s obzirom da ova mikroalga može prijeći
s autotrofnog na miksotrofni način života, u ovom radu istražila sam kakav utjecaj ima glukoza,
kao dodatan izvor energije, na fitotoksičnost AgNP-citrata, prateći parametre oksidacijskog
stresa i fotosinteze. Alge sam uzgajala na hranjivim podlogama s dodatkom i bez dodatka
glukoze i tretirala ih s koncentracijom AgNP-citrat koja omogućuje preživljenje 60% stanica.
U svim tretmanima s glukozom došlo je do smanjenja koncentracije reaktivnih oblika kisika i
lipidne peroksidacije te povećanja aktivnosti antioksidacijskih enzima katalaze, askorbat
peroksidaze i pirogalol peroksidaze u odnosu na tretmane bez glukoze. U tretiranim algama
uzgajanim na podlogama s dodatkom glukoze izmjerena je viša stopa fotosinteze, viši
maksimalni kvantni prinos fotosustava II, veći indeks učinkovitosti fotosinteze te niža aktivnost
klorofila a i b te karotenoida u usporedbi s tretmanom bez glukoze. Svi izmjereni parametri
ukazuju na ublažavajući učinak glukoze na fitotoksičnost AgNP-citrata.

Sažetak (engleski)

Silver nanoparticles (AgNPs) are increasingly used in various industries due to their specific
chemical and physical properties. However, their toxicity and release into wastewater pose a
threat to aquatic ecosystems. Microalga Chlorella vulgaris is commonly used as a model
organism in research due to its rapid growth and adaptability to external conditions. The
phytotoxic effects of AgNPs on this microalga are well known. Since C. vulgaris can switch
from an autotrophic to a mixotrophic mode of life, this study investigated the influence of
glucose, as an additional energy source, on the phytotoxicity of AgNP-citrate by monitoring
oxidative stress and photosynthesis parameters.The algae were cultivated in nutrient media with
and without glucose supplementation and treated with a concentration of AgNP-citrate that
allows 60% cell survival. In all treatments with glucose, there was a decrease in reactive oxygen
species concentration and lipid peroxidation, as well as an increase in the activity of antioxidant
enzymes, including catalase, ascorbate peroxidase, and pyrogallol peroxidase, compared to
treatments without glucose. Algae grown in glucose-supplemented media showed a higher
photosynthetic rate, a higher maximum quantum yield of photosystem II, a greater
photosynthetic efficiency index, and lower chlorophyll a, chlorophyll b, and carotenoid activity
compared to the treatment without glucose. All measured parameters indicate a mitigating
effect of glucose on the phytotoxicity of AgNP-citrate.

• Ključne riječi: slatkovodna alga; miksotrofija; reaktivni oblici kisika; antioksidacijski enzimi; fotosintetski pigmenti; fotosustav II
• Ključne riječi (engleski): freshwater alga; mixotrophy; reactive oxygen species; antioxidant enzymes; photosynthetic pigments; photosystem II
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:671282
• Studijski program: Naziv: Eksperimentalna biologija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a magistar/magistra eksperimentalne biologije (univ. mag. biol. exp.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2025-02-28 13:11:53