- •Реферат
- •Перелік умовних позначень
- •Огляд літератури розділ 1
- •1.1. Виділення та ідентифікація біотехнологічно-перспективних штамів роду Nocardia
- •1.2. Використання представників роду Nocardia у деградації нафтових забруднень
- •1.2.1. Механізми споживання гідрофобних сполук мікроорганізмами
- •1.2.1.1. Роль поверхнево-активних речовин у асиміляції вуглеводнів
- •1.2.1.2. Гідрофобність клітин мікроорганізмів і споживання вуглеводнів
- •1.2.1.3. Міжфазне споживання гідрофобних сполук, якому сприяють поверхнево-активні речовини
- •1.2.1.4. Генетичні основи деградації вуглеводнів
- •1.2.2. Деградація аліфатичних вуглеводнів
- •1.2.3. Деградація ароматичних вуглеводнів
- •1.2.4. Деградація гетероциклічних сполук
- •1.2.5. Біодеградація складових нафти імобілізованими клітинами бактерій роду Nocardia
- •1.3. Біосинтез практично-важливих метаболітів
- •1.3.1. Представники роду Nocardia як продуценти антимікробних речовин
- •Антибіотичні речовини представників роду Nocardia
- •1.3.2. Біосинтез поверхнево-активних речовин
- •1.4. Використання поверхневого культивування для отримання цільових продуктів
- •1.5. Використання представників роду Nocardia у процесах біотрансформації
- •1.6. Дослідження біосинтезу нокобактину Nocardia farcinica ifm10152
- •Висновки до огляду літератури
- •Експериментальна частина розділ 2 матеріали і методи досліджень
- •2.1. Об’єкти досліджень
- •При рості на агаризованих середовищах штам n. Vaccinii к-8 на 24 год утворює колонії схожої структури та зовнішнього вигляду, зображено у таблиці. Культуральні ознаки штаму Nocardia vaccinii к-8
- •2.2. Культивування Nocardia vacсinii к-8
- •2.3. Визначення параметрів росту і синтезу поверхнево-активних речовин
- •2.3.4. Метод кількісного визначення поверхнево-активних речовин
- •2.4. Визначення хімічного складу пар за допомогою тонкошарової хроматографії
- •2.5. Статистична обробка експериментальних результатів
- •Розділ 3 вплив органічних кислот на синтез поверхнево-активних речовин штамом nocardia vacсinii k-8 за умов росту на гліцерині
- •3.1 Хімічний склад поверхнево-активних речовин Nocardia vaccinii k 8
- •3.2. Вибір попередників та синтез поверхнево-активних речовин залежно від моменту їх внесення
- •Залежність синтезу пар n. Vaccinii k-8 від моменту внесення та концентрації цитрату натрію
- •3.3. Визначення оптимальних концентрацій цитрату й фумарату натрію
- •Залежність синтезу пар n. Vaccinii k-8 від концентрації цитрату
- •Залежність синтезу пар n. Vaccinii k-8 від концентрації фумарату
- •3.4. Синтез поверхнево-активних речовин за спільного внесення органічних кислот
- •Синтез пар штамом n. Vaccinii k-8 під час спільного внесення фумарату й цитрату натрію
- •3.5. Вплив регуляції рН на синтез поверхнево-активних речовин
- •Вплив регуляції рН на вихід поверхнево-активних речовин n. Vaccinii k-8
- •3.6. Вплив якості інокуляту на синтез поверхнево-активних речовин за присутності попередників
- •Вплив якості інокуляту на синтез поверхнево-активних речовин n. Vaccinii k-8
- •Висновки до експериментальної частини
- •Розділ 4 охорона праці
- •4.1 Організація служби охорони праці в лабораторії
- •Аналіз виробничого травматизму
- •Санітарні умови праці на виробництві Мікроклімат
- •Загазованість
- •Запиленість повітря
- •Заходи захисту від шуму та вібрацій
- •Освітлення
- •Випромінювання
- •Висновки по матеріалам аналізу санітарних умов
- •4.2 Розрахунок штучної освітленості для науково-дослідної лабораторії Національного університету харчових технологій Загальне освітлення
- •Місцеве освітлення
- •Список використаної ліератури
- •Ксерокопії публікацій
1.3.2. Біосинтез поверхнево-активних речовин
На жаль, на сьогодні у літературі є мало даних про синтез ПАР представниками роду Nocardia. Так, у дослідженні 1998 р. китайськими вченими на чолі з Кіm було виділено штам Nocardia sp.L-417 [38], здатного синтезувати ПАР на середовищі з гексадеканом. В ході очищення і встановлення хімічного складу було виділено дві фракції і проведено хроматографію, результати якої показали наявність вуглеводів в даних сполуках, що свідчить про їх можливу гліколіпідну природу. ПАР з другої підфракції знижував поверхневий натяг води з 72 до 28 мН/м, а значення ККМ становило 20мг/л. ПАР першої підфракції не мав високу здатність знижувати поверхневий натяг, проте, на відміну від другого, для нього була характерною висока емульгуюча здатність, порівняна з синтетичними аналогами. Перевагою поверхнево-активних речовин Nocardia sp.L-417 є також висока стійкість у рН=2-12 та здатність витримувати кип’ятіння протягом трьох годин. Отримані результати показали високий потенціал даних ПАР до використання в промисловості [38].
Вченими з Індії було проведено дослідження закономірностей біосинтезу ПАР Nocardiopsis alba MSA10 [18]. Встановлено, що максимальний рівень біомаси та продукування ПАР спостерігалися починаючи з 150 год культивування, а пік утворення ПАР припав на 168 год (ранню стаціонарну фазу) культивування, що може бути пов’язано з вивільненням клітинно-зв’язаного ПАР. Були отримані оптимальні значення температури (30ºС), рН(8,0), концентрація NaCl (1%). При дослідженні впливу джерела вуглецю було виявлено, що глюкоза та рисова солома підвищують біосинтез ПАР на 30 та 25% відповідно. Встановлено, що додавання джерела азоту позначилося на підвищенні рівня біомаси, а не на утворенні ПАР [18].
Отриманий ПАР виявив однакові здатності до емульгування порівняно з синтетичним ПАР SDS (30%), а враховуючи екологічну безпечність та біодеградабельність природних ПАР переваги їх використання очевидні. Поверхнево-активні властивості дана сполука виявляла в широкому діапазоні температур (10-80ºС), з втратою лише 10% активності при 90ºС, та була стабільною в межах рН від 4 до 9, що робить придатним її використання у широких межах зовнішніх умов. За хімічною природою сурфактант виявився ліпопептидом. Було встановлено високу антимікробну активність ПАР проти людських патогенів, таких як Candida albicans, Pseudomonas aeruginosa, Micrococcus luteus, Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, Klebsielle pneumonia [18].
Інше дослідження було присвячене синтезу ПАР штамом Nocardiopsis lucentensis MSA 04. [39] Отриманий ПАР за хімічним складом виявився гліколіпідом з гідрофобним вуглецевим ланцюгом та гідрофільним моносахаридам – 3-ацетил-2,5-диметилфураном. Встановлено, що для виділення ПАР з культуральної рідини ефективним є використання суміші Фолча. Виділений ПАР у концентрації 0,2 мг/мл знижував поверхневий натяг води до 16 мН/м, що значно нижче за синтетичний SDS (30 мН/м), а також ряд аналогів природного походження. Як і ПАР Nocardia sp.L-417, дана сполука було стійкою до дії високих температур (витримувала автоклавування), проте зберігала властивості у меншому діапазоні рН (рН=5-9). Велику увагу привертає встановлена здатність N. lucentensis MSA04 рости та синтезувати ПАР за присутності у середовищі розчину сульфату міді у концентрації 20 % [19] та витримував концентрацію хлориду натрію 5 %, що робить даний штам перспективним біоремедіатором забрудненого важкими металами довкілля [39].
Отже, як показують результати, ПАР, синтезованим представниками роду Nocardia притаманна висока здатністю знижувати поверхневий натяг та сприяти емульсифікації. На жаль, через відсутність необхідних даних та різні умови культивування не вдалося порівняти показники кількісного виходу отриманих речовин.