Short-term photoinhibition induces long-term hydrogen photoproduction in a phototrophic culture of Chlorella sorokiniana on complete medium

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

This work demonstrates, for the first time, the capacity of Chlorella sorokiniana immobilized in alginate to produce hydrogen (H2) over an extended period when cultivated under strictly photoautotropic conditions on complete mineral medium. In order to reduce photosynthetic activity, immobilized cells were subjected to a 30-minute pre-incubation period at a high light intensity of 1000 μmol photons m2∙s–1. The ability to produce H2 was evaluated under illumination of 40 μmol/(m2∙s). The culture not bubbled with argon produced H2 for 9 days; the total gas yield was 0.1 mol H2/m2. In an argon atmosphere, the release of H2 continued for 51 days, resulting in a total yield of 0.55 mol H2/m2. The immobilized culture was capable of H2 production at 16% O2 in the gas phase, which may be due to the effects of photoinhibition and activation of oxygen uptake pathways in mitochondria and chloroplast. Analysis of the functioning of the electron-transport chain in microalgae cells revealed a decrease in the rate of electron transport, an increase in the size of the PSII antenna and the development of non-photochemical quenching processes, while the activity of PSII remained moderately high (Fv/Fm = 0.4-0.6). Inhibitor analysis using 10–5 M DCMU demonstrated that the contribution of PSII to the hydrogenase reaction increased from 30% on the first day of the experiment to 50% by the fourth day. The addition of 10–5 M DBMIB led
to a 90% reduction in the rate of H2 formation on both day 1 and day 4.

About the authors

A. A. Volgusheva

Department of Biophysics, Faculty of Biology, Moscow State University

Author for correspondence.
Email: volgusheva_alena@mail.ru
Moscow

T. K. Antal

Laboratory of Integrated Environmental Research, Pskov State University

Email: volgusheva_alena@mail.ru
Pskov

References

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».