Skip to main content
Log in

A comparison of growth rate of algae as influenced by variation in nitrogen nutrition inChlorella pyrenoidosa andScenedesmus obliquus

Srovnání růstu řasChlorella pyrenoidosa aScenedesmus obliquus za různých podmínek výživy dusíkemem

  • Published:
Biologia Plantarum

Abstract

Algae were cultivated in nutrient solutions containing nitrates or ammonium salts as the nitrogen source. We measured the culture density in the case of autotrophic and mixotrophic cultivation at different pH values, in the presence of nitrate also at different concentrations and in the absence of molybdenum. The dry weight and amount of nitrogen in the cells under these conditions were determined.

According to results obtained we conclude thatChlorella, in contrast toScenedesmus, prefers ammonia as the nitrogen source in the first growth period, later both prefer nitrogen from nitrates. Nitrogen from ammonium salts has a positive effect only during short-time cultivation. If glucose was used as a mixotrophic energy source (or perhaps H-donor), the unsuitability of ammonia as a nitrogen source was more marked. We suppose that the lower growth intensity of older cultures (i.e., after seven days) in ammonia medium is the result of the use of endogenous energy sources.

Both algae have adaptive systems making it possible to use nitrate nitrogen even in the absence of molybdate.

Abstract

Řasy byly kultivovány na půdách, obsahujících dusík ve formě nitrátů ne bo amonné. Sledo vali jsme densitu kultury při autotrofní a mixotrofní kultivaci, za různého pH; v přítomnost nitrátu též za různé koncentrace nebo ev. nepŕítomnosti Mo. Dále byly sledovány za uvedených podmínek množství sušiny a obsah veškerého dusíku. Podle získaných výsledků uzavíráme, žeChlorella na rozdíl odScenedesmus preferuje amonný dusík v prvních fázích růstu. Později však obě dávají přednost nitrátovému dusíku. Amonný dusík se tedy positivně projevuje při krátkodobé kultivaci. Nevhodnost amonného zdroje ještě více vynikla při aplikaci glukosy jako mixotrofního zdroje energie nebo také H donoru. Považuji tedy snížení růstu starších kultur (po 7. dni) na tomto zdroji za důsledek čerpání endogenních energetických zásob. V krátkodobých pokusech se musí ovšem jevit amonný dusík jako vhodnější. Správně tedy zřejmě většina kultivačních roztoků poskytuje dusík v nitrátové formě. Zvláštním případem je aplikace amonného nitrátu (NH4NO3): aniChlorella neroste na půdě s amonným dusíkem, proScenedesmus je zvlášt v prvním období (7 dní) mimořádně špatným zdrojem. Obě řasy mají adaptivní systémy, kterými je schopna čerpat dusík z nitrátu i za nepřítomnosti molybdenu.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

References

  • Arnon, D., Ichioka, P. S., Wessel, G., Fujiwara, A. A., Woolley, J. T.: Molybdenum in relation to nitrogen metabolism. I. Assimilation of nitrate nitrogen byScenedesmus.— Physiol. Plant.8: 538–551, 1955.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Baslavskaja, S. S., Burkina, Z. S., Feofarova, N. B.: Fotosintez i soderžanije chlorifilla v vodorosliScenedesmus quadricauda v zavisimosti ot uslovij azotnogo pitanija. [Photosynthesis and chlorophyll content in the algaScenedesmus quadricauda and the influence of nitrogen nutrition.]—In:Kursanov, A. L. et al. (Eds.): Problems of photosynthesis, Reports of 2nd All-union conference on photosynthesis, Moscow 1959.

  • Baslerová, M., Dvořáková, J.:Algarum, Hepaticarum, Muscorumque in culturis collectio.— Academia 1962.

  • Bongers, L. H. J.: Aspects of nitrogen assimilation by cultures of green algae [Chlorella vulgaris, strain A andScenedesmus].—Meded. Landbauwhogenschool Wageningen56: 1–52, 1956.

    CAS  Google Scholar 

  • Bristol-Roach, B. M.: On the relation to certain soil algae to some soluble carbon compounds. —Ann. Bot.40: 149–201, 1926.

    Google Scholar 

  • Burlew, J. S.: Algal Culture from Laboratory to Pilot Plant.—Carnegie Inst. Washington Publ. 600, Wash., D.C., 1953.

  • Czygan, F. C.: Zur Frage der Zwischenprodukte der Nitratreduktion bei Grünalgen.—Planta (Berl.)64: 301–311, 1965.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Dvořáková-Hladká, J.: Utilization of organic substrates during mixotrophic and heterotrophic cultivation of algae.—Biol. Plant.8: 354–361, 1966.

    Article  Google Scholar 

  • Dvořáková-Hladká, J.: The role of sugars in the respiration of differently cultivated green algae.—Biol. Plant.9: 340–353, 1967.

    Article  Google Scholar 

  • Dvořáková-Hladká, J.: On the catabolic pathways of sugars in green algae.—Biol. Plant.10: 58–71, 1968.

    Article  Google Scholar 

  • Gitelzon, I. I., Terskov, A. I., Kovrov, B. C., Vojtovič, Ja. V., Siďkova, T.: Upravljajemoje kul'tivirovanije mikrovodoroslej.—Izd-vo Nauka, 1964.

  • Hewitt, H. J.: The role of mineral elements in the activity of Plant Enzyme Systems. In: Handb. der Pflanzenphys.IV.: 427–481, 1958.

  • Hewitt, E. J., Notton, B. A., Afridi, M. M. R. K.: Comparative effects of some antimetabolites on ribonucleic acid synthesis and induction of nitrate reductase in cauliflower leaf tissues.— Plant. Cell. Physiol.8: 385–397, 1967.

    CAS  Google Scholar 

  • Ichioka, P. S., Arnon, D. I.: Molybdenum in relation to nitrogen metabolism. II. Assimilation of Ammonia and Urea without Molybdenum byScenedesmus.—Physiol. Plant.8: 552–560, 1955.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Inada, Y.: Stimulatory and inhibitory effect of light on the nitrate assimilation byChlorella.— J. gen. appl. Microbiol.4: 153–162, 1958.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Jermakov, A. I., Arasimovič, V. V., Smirnova-Ikonnikova, M. I., Murri, I. K.: Metody biochimičeskogo issledovanija rastěnij.—Sel'chozgiz, Moskva, Leningrad 1952.

    Google Scholar 

  • Kessler, E.: Stoffweehselphysiologische Untersuchungen an Hydrogenase enthaltenden Grünalgen. —II. Arch. Mikrobiol.27: 166–181, 1957a.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Kessler, E.: Untersuchungen zum Problem der photochemischen Nitratreduktion in Grünalgen. —Planta (Berl.)49: 505–523, 1957b.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Knop, W.: Landwirtschaftliche Versuchanstalt 30, pp. 293, 1884. AfterHoncamp: Handbuch der Pflanzenernährung und Düngenlehre I. Springer—Berlin—pp. 648, 1931.

  • Meffert, M. E.: Über die Kultur vonScenedesmus obliquus in Ammonium- und Nitratnährlösung. —Planta61: 298–308, 1964.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Moore, B.: A study of the origin, reactions and equilibria of living matter. In:Arnold E.: Biochemistry. London 1921.

  • Mudra, A.: Einführung in die Metodik der Feldversuche.—Hirzel Verl. Leipzig 1954.

    Google Scholar 

  • Müntz, K.: Vergleichende Untersuchungen über die Stickstoff- und Glucose- Aufnahme vonChlorella aus Nährlösungen in Abhängikeit von den Durchmischungs- Bedingungen.— Zeitschr. allg. Mikrob.5: 362–377, 1965.

    Article  Google Scholar 

  • Schuler, J. F., Diller, V. M., Kersten, H. J.: Preferential Assimilation of Ammonium ion byChlorella vulgaris.—Plant Physiol.28: 299–303, 1953.

    Article  PubMed Central  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Starr, R. C.: The culture collection of algae at Indiana University.—Amer. J. Bot.51: 1013–1044, 1964.

    Article  Google Scholar 

  • Syret, P. J.: Nitrogen assimilation. In:Lewin R. A.: Physiology and Biochemistry of Algae.— Academic Press. N. Y., London, pp. 171–188, 1962.

    Google Scholar 

  • Tomova, N., Linkova, E., Spektorov, K.: The effect of different nitrogen sources on the growth and development of a synchronous culture ofChlorella pyrenoidosa. Prings. 82.—Dokl. Bolg. Akad. Nauk17: 757–780, 1964.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Additional information

This issue is dedicated to 75 birthday of academician S. Prát

Address: Viničná 5, Praha 2, Czechoslovakia.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Dvořáková-Hladká, J. A comparison of growth rate of algae as influenced by variation in nitrogen nutrition inChlorella pyrenoidosa andScenedesmus obliquus. Biol Plant 13, 1–11 (1971). https://doi.org/10.1007/BF02930740

Download citation

  • Received:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02930740

Keywords

Navigation