Орлова Т.Ю., Стоник И.В. 

Tatiana Yu. Orlova, Inna V. Stonik

Национальный научный центр морской биологии имени А.В. Жирмунского ДВО РАН –
ННЦМБ ДВО РАН (Владивосток, Россия)

УДК 574.5 551.326.7

Представлены сведения о морских диатомовых водорослях восточного прибрежья России, известных как организмы, вызывающие явление вредоносного цветения водорослей (ВЦВ) и продуцирующие опасные метаболиты, включая фикотоксины. Приводятся данные о разнообразии, обилии и географии вредоносных и токсичных диатомей в дальневосточных морях России. Впервые представлены сведения о содержании амнезического токсина (домоевой кислоты) в биообразцах моллюсков, ракообразных, крабоидов, рыб и морских млекопитающих. Результаты важны для прогнозирования ВЦВ, вызванного морскими диатомовыми водорослями, а также для контроля содержания домоевой кислоты в продуктах морского происхождения на территории ДФО. Показана необходимость cкрининга биообразцов морских животных и их кормовой базы на содержание DA.

Ключевые слова: диатомовые водоросли; вредоносное цветение водорослей; пищевые сети; фикотоксины; домоевая кислота; дальневосточные моря России

Диатомовые водоросли составляют основу пищевых сетей, особенно в полярных и умеренных водах, где на их долю приходится около 40% первичной морской продукции, что составляет половину всего органического материала, производимого на планете (Rousseaux & Gregg, 2014). Диатомеи производят до четверти атмосферного кислорода планеты и существенное влияют на снижение уровня СО₂ в атмосфере. Среди диатомовых водорослей насчитывается немало видов, вызывающих явление вредоносного цветения водорослей (ВЦВ) и продуцирующих опасные биоактивные метаболиты, которые могут оказывать негативное воздействие на прибрежные морские экосистемы и угрожать здоровью людей (Fryxell G.A. & Hasle, 2003; Trainer et al., 2008). Диатомеи известны как продуценты биологически активных метаболитов, таких как оксилипины, а также нейротоксичные β-N-метиламино-L-аланин (BMAA) и домоевая кислота (DA). Биоактивные метаболиты диатомовых структурно и функционально очень разнообразны, некоторые из них могут выполнять одновременно несколько функций, включая роль в химической защите (препятствие выеданию хищниками, аллелопатические и антибактериальные соединения и/или передачу сигналов между клетками) (Ianora et al., 2011).

В дальневосточных морях России известно около 60 видов диатомовых водорослей, вызывающих ВЦВ и продуцирующих опасные вторичные метаболиты. Отмечено более 20 видов из родов Cerataulina, Chaetoceros, Coscinodiscus, Eucampia, Ditylum, Minitocellus, Rhizosolenia, Skeletonema и Thalassiosira, которые не продуцируют токсины, но наносят вред рыбам, птицам, ракообразным моллюскам и др. гидробионтам. В числе продуцентов оксилипинов − полиненасыщенных альдегидов (PUAs) зарегистрировано 15 видов из родов Guinardia, Melosira, Skeletonema Thalassiosira, Chaetoceros, Leptocylindrus, Lauderia, Stephanopyxis, Fragilaria и Asterionellopsis. Обнаружено 11 видов из родов Achnanthes, Chaetoceros, Ditylum, Navicula, Proboscia, Skeletonema и Thalassiosira, известные как продуценты нейротоксинов BMAA. На морской акватории ДФО отмечено 12 видов рода Pseudo-nitzschia, известных как продуценты амнестического токсина (домоевой кислоты), среди которых для 5 видов нами подтверждена способность продуцировать DA: P. calliantha, P. delicatissima, P. multiseries, P. multistriata, P. pungens var. pungens (Orlova et al., 2008; Stonik et al., 2019).

По данным конкурентного иммуноферментного анализа с помощью тест-системы для обнаружения DA методом ELISA (Europroxima, Нидерланды) протестированы биообразцы млекопитающих (n = 20), которые имели обнаруживаемые уровни этого токсина со значениями в диапазоне от 0,004 до 4,5 мг/кг. Обнаружение DA в морских млекопитающих в сочетании с установленными концентрациями этих токсинов в кормовых объектах (рыба, моллюски) свидетельствует о том, что ВЦВ, вызванные представителями рода Pseudo-nitzschia, могут представлять реальную угрозу здоровью морских млекопитающих и птиц, обитающих в российском секторе восточной Арктики. Наше исследование подтверждает факт накопления DA и ее передачу по пищевой цепи, что может рассматриваться в числе возможных причин гибели морских животных в результате ВЦВ на восточном побережье России. Учитывая быстрое потепление океана и прогнозируемое увеличение активности ВЦВ в восточной Арктике и Субарктике, необходимо проводить скрининг биообразцов морских животных и их кормовой базы на содержание DA.

Финансирование. Работа выполнена при поддержке гранта № 169-15-2023-002 Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и в рамках госзадания ННЦМБ ДВО РАН (№124021900009-6).

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.

Список литературы

1. Fryxell G.A., Hasle G.R. Taxonomy of harmful diatoms // Hallegraeff G.M., Anderson D.M., Cembella A.D. (eds.). Manual on Harmful Marine Microalgae. – UNESCO, Paris.: Intergovernmental Oceanographic Commission, 2003. – P. 465–509.
2. Ianora A., Bentley G.M., Caldwell G.S., Casotti R., Cembella A. D., Engström-Öst J., Halsband C., Sonnenschein E., Legrand C., Llewellyn C., Paldavičienë A., Pilkaityte R., Pohnert G., Razinkovas A., Romano G., Tillmann U., Vaiciute D. The Relevance of Marine Chemical Ecology to Plankton and Ecosystem Function: An Emerging Field // Marine Drugs. 2018. V.9. P. 1625–1648. DOI: https://doi:10.3390/md9091625
3. Orlova T.Y., Stonik I.V., Aizdaicher N.A., Bates S.S., Léger C., Fehling J. Toxicity, morphology and distribution of Pseudo-nitzschia calliantha, P. multistriata and P. multiseries (Bacillariophyta) from the northwestern Sea of Japan // Bot. Mar. 2008. V.51. P. 297–306. DOI: 10.1515/BOT.2008.035
4. Rousseaux C., Gregg W. Interannual variation in phytoplankton primary production at a global scale // Remote Sensing. 2014. V.6. P. 1–19. DOI: https://doi.org/10.3390/rs6010001
5. Stonik I.V., Orlova T.Y., Aizdaicher N.A., Morozova T.V., Chikalovets I.V., Aleksanin A.I., Kachur V.A. Pseudo-nitzschia species (Bacillariophyceae) and the domoic acid concentration in Pseudo-nitzschia cultures and bivalves from the northwestern Sea of Japan, Russia // Nova Hedwigia, 2019. V.108, №1–2. P. 73–93. DOI: https://doi.org/10.1127/nova_hedwigia/2018/0502
6. Trainer V.L., Hicke B.M., Bates S.S. Toxic diatoms // Walsh, P.J., Smith, S.L., Fleming, L.E., Solo-Gabriele, H.M., Gerwick W.H. Oceans and Human Health: Risks and Remedies from the Seas. – New York: Elsevier Science Publishers, 2008. – P. 219–237.

Статья поступила в редакцию 18.06.2025
После доработки 22.08.2025
Статья принята к публикации 28.08.2025

Об авторах

Орлова Татьяна Юрьевна – Tatiana Yu. Orlova

кандидат биологических наук
зам. директора, зав. лабораторией, Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунcкого ДВО РАН (ННЦМБ ДВО РАН), Владивосток, Россия (Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, RAS, Russia, Vladivostok)

torlova06@mail.ru

Стоник Инна Валентиновна – Inna V. Stonik

кандидат биологических наук
старший научный сотрудник, Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунcкого ДВО РАН (ННЦМБ ДВО РАН), Владивосток, Россия (Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, RAS, Russia, Vladivostok)

innast2004@mail.ru

Корреспондентский адрес: Россия, 690041, Владивосток, ул. Пальчевского, 17, ННЦМБ ДВО РАН, тел. (423)231-09-05.

ССЫЛКА:

Стоник И.В., Орлова Т.Ю. Вредоносные и токсические диатомовые водоросли у Восточного побережья России // Вопросы современной альгологии. 2025. № 1–2(37–38). С. 195–198. URL: http://algology.ru/2180

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2025-1(37)-195-198

EDN – JRYAVF

При перепечатке ссылка на сайт обязательна

Уважаемые коллеги! Если Вы хотите получить версию статьи в формате PDF, пожалуйста, напишите в редакцию, и мы ее вам с удовольствием пришлем бесплатно. 
Адрес - info@algology.ru

Harmful and toxic diatoms on the Russian East Coast

Tatiana Yu. Orlova, Inna V. Stonik

Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, RAS (Vladivostok, Russia)

The data on marine diatoms known as HABs (harmful algal blooms) species and producers of phycotoxins from the East coast of Russia are presented. Data on the diversity, abundance, and geography of harmful and toxic diatoms in the Far Eastern seas of Russian are obtained. For the first time, information is provided on the concentration of domoic acid in biological samples of mollusks, crustaceans, craboids, fish, and marine mammals. The results are important for monitoring and predicting of HABs caused by marine diatoms, as well as for control of domoic acid in hydrobionts, and in seafood in the Far Eastern Federal District. It is shown the necessity of screening of marine animal biosamples and their food base for DA content.

Key words: Diatom; harmful algal bloom; phycotoxins; food webs; domoic acid; DA; Far Eastern seas of Russia

References

1. Fryxell G.A., Hasle G.R. Taxonomy of harmful diatoms. Eds.: Hallegraeff G.M., Anderson D.M., Cembella A.D. Manual on Harmful Marine Microalgae. –Intergovernmental Oceanographic Commission, UNESCO, Paris, 2003. P. 465–509.
2. Ianora A., Bentley G.M., Caldwell G.S., Casotti R., Cembella A. D., Engström-Öst J., Halsband C., Sonnenschein E., Legrand C., Llewellyn C., Paldavičienë A., Pilkaityte R., Pohnert G., Razinkovas A., Romano G., Tillmann U., Vaiciute D. The Relevance of Marine Chemical Ecology to Plankton and Ecosystem Function: An Emerging Field. Marine Drugs. 2018. V.9. P. 1625–1648. DOI: https://doi:10.3390/md9091625
3. Orlova T.Y., Stonik I.V., Aizdaicher N.A., Bates S.S., Léger C., Fehling J. Toxicity, morphology and distribution of Pseudo-nitzschia calliantha, P. multistriata and P. multiseries (Bacillariophyta) from the northwestern Sea of Japan. Bot. Mar. 2008. V.51. P. 297–306. DOI: 10.1515/BOT.2008.035
4. Rousseaux C., Gregg W. Interannual variation in phytoplankton primary production at a global scale. Remote Sensing. 2014. V.6. P. 1–19. DOI: https://doi.org/10.3390/rs6010001
5. Stonik I.V., Orlova T.Y., Aizdaicher N.A., Morozova T.V., Chikalovets I.V., Aleksanin A.I., Kachur V.A. Pseudo-nitzschia species (Bacillariophyceae) and the domoic acid concentration in Pseudo-nitzschia cultures and bivalves from the northwestern Sea of Japan, Russia. Nova Hedwigia, 2019. V.108, №1–2. P. 73–93. DOI: https://doi.org/10.1127/nova_hedwigia/2018/0502
6. Trainer V.L., Hicke B.M., Bates S.S. Toxic diatoms // Walsh, P.J., Smith, S.L., Fleming, L.E., Solo-Gabriele, H.M., Gerwick W.H. Oceans and Human Health: Risks and Remedies from the Seas. Elsevier Science Publishers, New York, 2008. P. 219–237.

Authors

Orlova Tatiana Yu.

ORCID – https://orcid.org/0000-0002-5246-6967; eLIBRARY SPIN-код 1604-9058

Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, RAS, Russia, Vladivostok

torlova06@mail.ru

Stonik Inna V.

ORCID – https://orcid.org/0000-0003-1467-0374; eLIBRARY SPIN-код 9055-1244

Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, RAS, Russia, Vladivostok

innast2004@mail.ru

ARTICLE LINK:

Orlova T.Yu., Stonik I.V. Harmful and toxic diatoms on the Russian East Coast. Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2025. № 1–2(37–38). С. 195–198. URL: http://algology.ru/2180

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2025-1(37)-195-198

EDN – JRYAVF

When reprinting a link to the site is required

Dear colleagues! If you want to receive the version of the article in PDF format, write to the editor, please and we send it to you with pleasure for free. 
Address - info@algology.ru

На ГЛАВНУЮ

Карта сайта

КОНТАКТЫ

Email: info@algology.ru

Изготовление интернет сайта
5Dmedia

ЛИЦЕНЗИЯ

Эл N ФС 77-22222 от 01 ноября 2005г.

ISSN 2311-0147