IR and Raman spectroscopy in the study of carotenoids of Cladophora rivularis algae

Шутова, В. В.; Tyutyaev, E. V.; Чурин, А. А.; Ponomarev, V. Yu.; Belyakova, G. A.; Максимов, Г. В.

doi:10.1134/s0006350916040217

Cited by 11 publications

(14 citation statements)

References 16 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…This approach is used for the study of carotenoids. It has been shown that changes in the molecular environment (such as pH change) affect the specific bands (Figure 8) in the carotenoids' spectra [134]. This is particularly attractive for applied sciences, such as biotechnology and biomedicine.…”

Section: Application Of Raman Spectroscopy On Pigment Investigation I...mentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Raman Spectroscopy and Its Modifications Applied to Biological and Medical Research

Allakhverdiev

Khabatova

Kossalbayev

et al. 2022

Cells

View full text Add to dashboard Cite

Nowadays, there is an interest in biomedical and nanobiotechnological studies, such as studies on carotenoids as antioxidants and studies on molecular markers for cardiovascular, endocrine, and oncological diseases. Moreover, interest in industrial production of microalgal biomass for biofuels and bioproducts has stimulated studies on microalgal physiology and mechanisms of synthesis and accumulation of valuable biomolecules in algal cells. Biomolecules such as neutral lipids and carotenoids are being actively explored by the biotechnology community. Raman spectroscopy (RS) has become an important tool for researchers to understand biological processes at the cellular level in medicine and biotechnology. This review provides a brief analysis of existing studies on the application of RS for investigation of biological, medical, analytical, photosynthetic, and algal research, particularly to understand how the technique can be used for lipids, carotenoids, and cellular research. First, the review article shows the main applications of the modified Raman spectroscopy in medicine and biotechnology. Research works in the field of medicine and biotechnology are analysed in terms of showing the common connections of some studies as caretenoids and lipids. Second, this article summarises some of the recent advances in Raman microspectroscopy applications in areas related to microalgal detection. Strategies based on Raman spectroscopy provide potential for biochemical-composition analysis and imaging of living microalgal cells, in situ and in vivo. Finally, current approaches used in the papers presented show the advantages, perspectives, and other essential specifics of the method applied to plants and other species/objects.

show abstract

Section: Application Of Raman Spectroscopy On Pigment Investigation I...mentioning

confidence: 99%

“…The Raman spectrum of carotenoid[132], chlorophyll[129], and triglyceride and the mean spectra acquired for starved C. sorokiniana and starved N. oleoabundans in the wavenumber regions of 750-1750 cm −1 and 2450-3150 cm −1 . Modified from Shutova et al[134].…”

mentioning

confidence: 99%

Raman Spectroscopy and Its Modifications Applied to Biological and Medical Research

Allakhverdiev

Khabatova

Kossalbayev

et al. 2022

Cells

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Полоса 960 см −1 характеризует внеплоскостные колебания С-Н в области С-С связи, причем увеличение интенсивности этой полосы наблюдается при нарушении плоской конфигурации молекулы: чем большее количество пигмента связано с белком, тем менее выражены внеплоскостные кручения между атомами углерода С11 и С12 и, как следствие, интенсивность указанной полосы в КР-спектре. При анализе КР-спектров каротиноидов для нормировки вклада каждого типа связей используют соотношения величины пиков, выбирая, как правило, постоянную по амплитуде полосу КР, изменения которой при изучаемом процессе минимальны (внутримолекулярный маркер) (23). Полученные нами результаты указывают на то, что в различных линиях кукурузы каротиноиды в хлоропластах могут находиться в разных конформационных состояниях.…”

Section: рис 2 ик-спектры целюлозы из ткани листа (инфракрасная спект...unclassified

“…Комбинационное рассеяние каротиноидов в хлоропластах листа регистрировали с помощью КР-спектрометра ДФС 24 (АО «ЛОМО», Россия) с лазером (Ciel, «Eurolaser GmbH», Германия) (длина волны 473 нм), системой регистрации МОРС 1/3648 (ООО «МОРС», г. Троицк, Россия) на базе линейной ПЗС-матрицы TCD1304DG («Toshiba», Япония) с фильтром LPO2-473RS-50 («Semrock», США). Мощность лазера на образце составляла 3 мВт, время регистрации сигнала -10 с (23).…”

unclassified

“…Перед экспериментом суспензию гомогената листа (см. выше) размораживали и разводили буфером (15 мМ NaCl, 400 мМ сахароза и 50 мМ Mes-NaOH, рН 6,5; 10 мкл суспензии на 5 мл буфера), высушивали и закатывали в таблетку с бромидом калия (KBr) (соотношение компонентов 1:50) (12,23).…”

unclassified

See 1 more Smart Citation

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ И СПЕКТРОСКОПИИ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ ДЛЯ АНАЛИЗА СОСТОЯНИЯ БИОМОЛЕКУЛ У ЛИНИЙ КУКУРУЗЫ Zea mays L.

Radenovic¹

2021

S-h. biol.

View full text Add to dashboard Cite

В настоящее время мало неинвазивных методов, которые позволяют контролировать содержание и конформацию молекул биоактивных органических соединений в клетках и тканях растений не только в лабораторных, но и в полевых условиях. Инфракрасная спектроскопия и спектроскопия комбинационного рассеяния (ИК-и КР-спектроскопия) активно используется для анализа роли молекул некоторых веществ в селекции сельскохозяйственных культур. С помощью методов вибронной спектроскопии мы исследовали изменения содержания и конформации молекул хлоропластов у различных линий кукурузы. Методом ИК-спектроскопии (область 3500-3000 см −1 ) установлено, что в воде, углеводах и белках хлоропластов доля колебаний ОН-групп и внутри-и межмолекулярных Н-связей максимальна у линии кукурузы ZPPL 186, а колебаний NH-групп амидов (белки) минимальна у линии ZPPL 225. Доказано, что для линии ZPPL 186 характерна максимальная доля колебаний от молекул алканов, карбоновых кислот (область 2920-2860 см −1 ) и деформационных колебаний ароматических структур (полоса 1000 см −1 ), находящихся в хлоропластах, тогда как для линии M1-3-3-sdms -доля валентных колебания O=C=O связей (полоса 2300 см −1 ). С использованием КР-спектроскопии (области 1250-500 см −1 и 1535-1400 см −1 ) обнаружено, что различия в спектрах между линиями кукурузы связаны с выявленными изменениями конформации молекул каротиноидов в хлоропластах, но не молекул целлюлозы. Установлено, что у всех образцов (кроме ZPPL 225) молекулы каротиноидов находятся в 15-trans форме с различной конформацией полиеновой цепи. Отметим, что у линии ZPPL 186 конформация каротиноидов, находящихся в хлоропластах, характеризуется минимальной величиной поворота вне плоскости полиеновой цепи и более выраженными колебаниями боковой СН3-группы. Высказывает предположение, что у изученных линий кукурузы каротиноиды хлоропластов листа не взаимодействуют с ароматическими аминокислотами белков. По мнению авторов, сочетание методов ИК-и КРспектроскопии хлоропластов листа можно рекомендовать для контроля за содержанием и конформациоными изменениями биомолекул при селекции кукурузы. Ключевые слова: Zea mays L., инбредная линия, лист, хлоропласты, спектры комбинационного рассеяния, инфракрасные спектры, конформационные изменения, углеводы, каротиноиды, белки, селекционное тестирование. * Исследования проводятся в Сербии и в Российской Федерации под руководством профессора C.N. Radenovich (г. Белград, Сербия) и профессора Г.В. Максимова (г. Москва, Россия) и финансируются национальными министерствами и ведомствами (РНФ для ГВМ ¹ 19-79-30062).

show abstract

Exploring the relaxation dynamics of β–carotene in different polar solvent by transient absorption spectra and simulation

Song

2023

Journal of Luminescence

View full text Add to dashboard Cite

IR and Raman spectroscopy in the study of carotenoids of Cladophora rivularis algae

Cited by 11 publications

References 16 publications

Raman Spectroscopy and Its Modifications Applied to Biological and Medical Research

Raman Spectroscopy and Its Modifications Applied to Biological and Medical Research

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ И СПЕКТРОСКОПИИ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ ДЛЯ АНАЛИЗА СОСТОЯНИЯ БИОМОЛЕКУЛ У ЛИНИЙ КУКУРУЗЫ Zea mays L.

Exploring the relaxation dynamics of β–carotene in different polar solvent by transient absorption spectra and simulation

Contact Info

Product

Resources

About