ПЕРВИЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ ФОТОСИНТЕЗА THALASSIOSIRA WEISSFLOGII ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ЦИПРОФЛОКСАЦИНА

Фторхинолоновые антибиотики, такие как ципрофлоксацин, активно использовались в медицинской практике, в том числе в пандемию COVID-19, для подавления побочных бактериальных инфекций. Широкое применение и неправильная утилизация приводят к появлению антибиотиков в окружающей среде, что может оказывать воздействие на природные водные организмы, включая фитопланктон. Воздействие фторхинолоновых антибиотиков на процессы фотосинтеза диатомовых микроводорослей, которые являются основными продуцентами в морских экосистемах, мало изучено. В работе исследовано воздействие антибиотика ципрофлоксацина на первичные процессы фотосинтеза морской диатомовой микроводоросли Thalassiosira weissflogii. Показано, что ципрофлоксацин воздействует на работу фотосистемы II (ФСII), препятствуя передаче поглощенной энергии от возбужденных молекул хлорофилла антенны к реакционному центру (РЦ) ФСII (φDo). При воздействии ципрофлоксацина выявлено снижение эффективности донирования электрона к Р680+ (FV / FO), ингибирование квантового выхода ФСII (FV / FM), снижение доли активных РЦ (ABS / RC) и увеличение диссипации поглощенной энергии на РЦ (DIo / RC). Показано, что механизм действия ципрофлоксацина связан с повреждением РЦ ФСII. Ципрофлоксацин усиливает светочувствительность микроводорослей и вызывает увеличение количества продуктов перекисного окисления липидов. Предлагается использование параметров флуоресценции хлорофилла для анализа воздействия антибиотиков на микроводоросли

Fluoroquinolone antibiotics such as cipro oxacin have been actively used in medical practice, including the COVID-19 pandemic, to suppress adverse bacterial infections. Widespread application and improper disposal have resulted in the ubiquity of antibiotics in the environment, which can a ect aquatic life, including phytoplankton. The e ect of uoroquinolone antibiotics on the photosynthetic processes of marine diatoms, which are the main producers in marine ecosystems, has been little studied. In this work the e ect of the antibiotic cipro oxacin on the primary photosynthetic processes in the marine diatom Thalassiosira weissflogii was studied. It has been shown that cipro oxacin a ects the functioning of PSII, preventing the transfer of absorbed energy from the excited antenna chlorophyll molecules to the PSII RC (φDo). Under the in uence of cipro oxacin, a decrease in the e ciency of electron donation to P680+ (FV / FO), inhibition of the quantum yield of PSII (FV / FM), a decrease in the proportion of active RCs (ABS / RC), and an increase in the dissipation of absorbed energy in RCs (DIo / RC) were revealed. It has been shown that the mechanism of action of cipro oxacin is associated with damage of PSII RC. Cipro oxacin enhances the photosensitivity of microalgae and causes an increase in lipid peroxidation products. It is proposed to apply the parameters of chlorophyll uorescence analyzing the e ect of antibiotics on microalgae.

Authors
Тодоренко Д.А. 1 , Сидоченко Н.Д. 2 , Байжуманов А.А.1 , Братковская Л.Б.1 , Маторин Д.Н. 1
Number of issue
3
Language
Russian
Pages
186-194
Status
Published
Volume
78
Year
2023
Organizations
  • 1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
  • 2 Российский университет дружбы народов
Keywords
marine diatoms; OJIP curves; fluoroquinolone antibiotics; photosystem II; chlorophyll fluorescence; photoinhibition; морские диатомовые микроводоросли; кривые OJIP; фторхинолоновые антибиотики; фотосистема II; флуоресценция хлорофилла; фотоингибирование
Share

Other records