Nostoc , также известный как звездное желе , масло тролля , лунная слюна , упавшая звезда , ведьмино масло (не путать с грибами, обычно известными как ведьмино масло ) и ведьмино желе, является наиболее распространенным родом цианобактерий, встречающимся в различных водных и наземных средах, которые могут образовывать колонии, состоящие из нитей монилиформных клеток в студенистой оболочке из полисахаридов. [1] Он также может расти симбиотически в тканях растений, обеспечивая своего хозяина азотом посредством действия терминально дифференцированных клеток, известных как гетероцисты . Nostoc — это род, который включает множество видов, которые разнообразны по морфологии, распределению среды обитания и экологической функции. [ 2] Nostoc можно найти в почве , на влажных камнях, на дне озер и источников и редко в морских местообитаниях. Его также можно встретить в наземных умеренных, пустынных, тропических или полярных средах. [3]
Название Nostoc было придумано Парацельсом и представляет собой комбинацию английского nost ril и немецкого Nasenloch «носовое отверстие, ноздря», вероятно, из-за внешнего вида колоний многих видов, похожих на носовую слизь. [4] Когда колония Nostoc находится на земле, ее обычно не видно, но после дождя она разбухает, превращаясь в заметную желеобразную массу, которую когда-то считали упавшей с неба, отсюда и такие популярные названия, как звездное желе , масло тролля и масло ведьмы, упомянутые выше.
_Figure_2.jpg/1280px-Nostoc_strains_(10.3897-mycokeys.6.3869)_Figure_2.jpg)
Nostoc — род грамотрицательных фотосинтезирующих цианобактерий . [1] Многие виды Nostoc обладают внешним слоем и обширной внутренней матрицей из полисахаридов , что придает им «желеобразный» или студенистый вид, а также помогает защищать их от окружающей среды и может способствовать поглощению влаги. Это позволяет им выживать в стрессовых условиях, таких как колебания температур, засуха, солевой стресс, высыхание, УФ-излучение и заражение патогенами. [2] [5] Некоторые виды в пределах рода также имеют азотфиксирующие гетероцистные нити, заключенные в эту мембрану. [2]
Многие представители рода Nostoc образуют колонии. Эти колонии могут достигать нескольких сантиметров в диаметре. [5] Эти колонии состоят из матов или студенистых масс, созданных агрегированными трихомами, которые могут иметь различные цвета (в зависимости от вида), такие как коричневый, желтый или зеленый. [3]
Кроме того, некоторые виды Nostoc способны входить в состояние покоя, что еще больше помогает им выживать в неблагоприятных условиях и позволяет им возобновлять метаболизм после регидратации. [2]
Nostoc можно найти в различных средах, как наземных, так и водных, в зависимости от вида. Их полисахаридный внешний слой и матрица позволяют им выживать и процветать в различных условиях и привычках, начиная от пустынь, полупустынь, лугов, полярных и тропических регионов в зависимости от конкретного вида Nostoc . [2] [5] Что касается водных сред, было задокументировано, что Nostoc естественным образом встречается в морской воде, пресной воде, а также в солоноватой воде. [1]
В зависимости от вида, Nostoc может либо свободно жить в своей среде, либо образовывать отношения с другими организмами в своей среде, такими как растения, грибы или другие бактерии. [2] Поскольку Nostoc способен образовывать колонии на поверхности голых минералов, он способен обеспечить более стабильную среду для высшей растительности в своей среде. [2] Некоторые виды Nostoc также образуют отношения с растениями, у которых отсутствует сосудистая ткань, такими как Bryophytes, из-за их способности фиксировать азот. Также было обнаружено, что Nostoc образует симбиотические ассоциации и другие отношения с другими бактериями в своей среде. Некоторые виды Nostoc , которые образуют колонии в пресноводной среде, предоставляют среду обитания другим пресноводным бактериям. Кроме того, некоторые виды, такие как N. commune и N. flageliforme, образуют отношения с гетеротрофными бактериями и актинобактериями, присутствующими в их среде, вероятно, из-за того, что они являются потенциально важными игроками в круговороте азота в водных экосистемах. [5]
Было задокументировано, что Nostoc производит множество интересных соединений, включая те, которые являются противовирусными, противоопухолевыми, противогрибковыми и антибактериальными. [6] [1]
Помимо предполагаемого фармацевтического использования, Nostoc также предлагается использовать в качестве биоудобрения и источника жирных кислот для производства биотоплива . [1] [7]
Nostoc обладает уникальной способностью выживать и колонизировать новые и голые минеральные поверхности мхом и другими высшими растениями, что затем позволяет почве быть более органической и растительности устойчивой. Было предложено использовать Nostoc в условиях отступающих ледников, чтобы установить новые и более устойчивые присутствия растительности на недавно открытых минеральных поверхностях. [2]
Носток исторически использовался в качестве здоровой пищи и средства традиционной медицины, особенно в Азии [8]. Исторически виды N. flagelliforme и N. commune употреблялись в пищу в Китае, где их использовали для выживания во время голода, а также в качестве ингредиента в китайской медицине со времен династии Восточная Цзинь . [8] Кроме того, Носток имел документально подтвержденное кулинарное применение в Индии, Индонезии, Перу, Боливии и Эквадоре. [1]
Носток также очень питателен, содержит белок и витамин С , [9] , а также все незаменимые аминокислоты . [1] Было высказано предположение, что он также обладает противовоспалительными свойствами и является антиоксидантом . [8] Из-за этого Носток также считается сильным кандидатом для внеземного сельского хозяйства. [1]
Из-за человеческого передвижения, а также загрязненных садовых инструментов и систем орошения, Nostoc обычно обнаруживается за пределами своей естественной среды обитания в питомниках и теплицах. Ряд различных методов контроля могут быть эффективными для удаления нежелательного Nostoc из этих сред, включая внедрение усиленного дренажа в этих помещениях, физическое удаление Nostoc и огневые полольники или соляризацию. [3]
Nostoc является членом семейства Nostocaceae порядка Nostocales . Виды включают (см. свернутый список справа для полного списка):