Перегляд за Автор "Шулякова, Марія Олександрівна"

Зараз показуємо 1 - 11 з 11

Біоконверсія відходів виробництва біодизелю у поверхнево-активні речовини Acinetobacter calcoaceticus IMB B-7241
(2014) Пирог, Тетяна Павлівна; Шулякова, Марія Олександрівна
У статті досліджено можливість підвищення вмісту технічного гліцерину (побічний продукт виробництва біодизелю, гліцеринова фракція) у середовищі культивування Acinetobacter calcoaceticus IMB B-7241 — продуцента поверхнево-активних речовин (ПАР). Максимальні показники синтезу ПАР (5,9—б, 1 г/л) спостерігалися за внесення у середовище з гліцериновою фракцією сульфату міді (0,16 мкмоль/л), сульфату цинку (38 мкмоль/л), а також підвищення вмісту сечовини до 0,7—0,9 г/л. За таких умов культивування вдалося збільшити концентрацію технічного гліцерину до 8 % (об'ємна частка), що у 4 рази вище порівняно з вмістом у базовому середовищі. Одержані дані засвідчують високу ефективність біоконверсії відходів виробництва біодизелю у мікробні поверхнево-активні речовини A. сalcoaceticus IMB B-7241. The possibility of increasing the content of technical glycerin (byproduct of biodiesel production, glycerol fraction) in the medium cultivation for Acinetobacter calcoaceticus IMV B-7241 — producer of surface-active agents (surfactants) was investigated. Maximal values of surfactants synthesis (5.9—6.1 g/1) were observed after addition of copper sulfate (0.16 μmol/L) and zinc sulfate (38 μmol/L) into medium with glycerol fraction as well as after increasing the content of urea to 0.7—0.9 g/L. Under such cultivation conditions the concentration of technical glycerol increased to 8 % (v/v), that in 4 times higher than the content of the base medium. The obtained data showed the high efficiency of the bioconversion of biodiesel production waste into A. calcoaceticus IMV B-7241 microbial surfactants.
Біотехнологічний потенціал бактерій роду Rhodococcus та їх метаболітів
(2012) Пирог, Тетяна Павлівна; Шулякова, Марія Олександрівна; Шевчук, Тетяна Андріївна; Софілканич (Морозова), Анна Павлівна
У зв’язку із швидкими темпами науково-технічного прогресу у навколишнє середовище постійно потрапляє значна кількість забруднюючих речовин, що робить надзвичайно актуальним впровадження сучасних біологічних методів очищення екосистем. Літературні і власні експериментальні дані демонструють великий біотехнологічний потенціал бактерій роду Rhodococcus як деструкторів ароматичних, гетероциклічних і аліфатичних ксенобіотичних сполук (нафтален, ксилол, толуол, етилбензен, індол, нітрофенол, трихлоретилен, вуглеводні нафти та ін.), а також як продуцентів практично цінних метаболітів (поверхнево-активні речовини, антибіотики, екзополісахариди, ферменти). Поверхнево-активні речовини (ПАР) є надзвичайно важливими продуктами мікробного синтезу, так як мають такі суттєві переваги перед синтетичними аналогами як біодеградабельність, стійкість у широкому діапазоні температур, рН, а також можуть бути синтезовані з відходів інших виробництв. Розглядається використання метаболітів родококів у природоохоронних технологіях, медицині, сільському господарстві, а також участь представників роду Rhodococcus у процесах біотрансформації для одержання ароматизаторів (карвон, гераніол), біодизелю, бутираміду, акрилової кислоти тощо. Підсумовано власні експериментальні дані щодо інтенсифікації синтезу і практичного застосування ПАР Rhodococcus erythropolis ІМВ Ас-5017. Встановлено, що за присутності як клітин, так і позаклітинних метаболітів штаму ІМВ Ас-5017 з поверхнево-активними та емульгувальними властивостями ступінь деструкції нафти у воді і грунті досягав 80–93% через 30 діб. Показано, що ПАР R. erythropolis ІМВ Ас-5017 притаманна антимікробна дія щодо ряду мікроорганізмів, у тому числі й фітопатогенних бактерій. У разі обробки (1–2 год) препаратами ПАР суспензії досліджуваних тест-культур спостерігали зниження кількості життєздатних клітин на 74–97%. Due to the rapid pace of scientific and technical progress a huge amount of pollutants are constantly discarded into the environment, this makes the development of modern methods of biological treatment extremely urgent. The literature and own experimental data, concerning biotechnological potential of bacteria of Rhodococcus strain as destructors of aromatic, heterocyclic and aliphatic xenobiotic compounds (naphtalet, xylol, toluene, ethylbenzene, indole, nitrophenolum, trichloroethylene, hydrocarbons of oil, etc.), and also as producers of valuable metabolites (surfactants, antibiotics, exopolysaccharides, enzymes) are presented. Surface-active substances (surfactants) are essential products of microbial synthesis, as these have significant advantages over synthetic analogs as biodegradability, stability over a wide range of temperature, pH, and can be produced from the wastes of other industries. The use of Rhodococcus metabolites in environmental protection technologies, medicine, agriculture, and also participation of Rhodococcus strain in biotransformation processes for production of flouver (carvon, geraniol), biodiesel, butiramide, acrylic acid, etc. is discussed. The own experimental data concerning the intensification of Rhodococcus erythropolis IМV Ас-5017 surfactant synthesis and practical application is summarized. It was determined that the oil destruction degree in water and soil reached 80–93% on the 30th day in the presence of cells of strain IМV Ас-5017, as well as exocellular metabolites with surface-active and emulsifying properties. It was shown that surfactant of R. erythropolis ІMV Ac-5017 inherent the antimicrobial activity against the number of microorganisms, including phytopathogenic bacteria. The reduction of quantity of living cells by 74–97% was observed after treatment (1–2 h) of suspension of test-cultures with surfactant preparations.
Визначення оптимального молярного співвідношення гліцерину та гексадекану для синтезу поверхнево-активних речовин Rhodococcus erythropolis ІМВ АС-5017
(2012) Шулякова, Марія Олександрівна; Пирог, Тетяна Павлівна
Теоретичний розрахунок енергетичних потреб синтезу трегалозоміколатів Rhodococcus erythropolis 1MB Ас-5017 на суміші енергетично надлишкового гексадекану і енергетично дефіцитного гліцерину показав, що оптимальним для синтезу поверхнево-активних речовин (ПАР) є молярне співвідношення субстратів 1:7. За таких умов спостерігали збільшення умовної концентрації ПАР на 38 % та 122 % порівняно з ростом бактерій на моносубстратах гексадекані та гліцерині відповідно. Одержані дані є вихідними для розробки технології синтезу ПАР R. erythropolis 1MB Ас-5017, які можуть бути використані у різних галузях промисловості та природоохоронних технологіях. Energy and biochemical aspects of synthesis of biosurfactants by Rhodococcus erythropolis IMV Ас-5017 on the mixture of hexadecane and glycerol were considered. Theoretical calculation of energy needs for trehalosemicolates synthesis by strain IMV Ас-5017 has shown that the optimal molar ratio of energy- excessive hexadecane and energy-scarce glycerol is 1:7. Theoretically calculated ratios were confirmed experimentally. Thus, under such conditions it was observed the increase of conventional surfactant concentration in 38 % and 122 % compared to the bacteria cultivation on monosubstrates of hexadecane and glycerol, respectively. Obtained data is basic for the development of economically beneficial industrial technology of SAS synthesis by R. erythropolis IMV Ас-5017 because the use of the mixture of energetically unequal growth substrates is rather simple and effective approach to intensification of the microbial surfactants biosynthesis. Received SAS have a wide range of potential applications and can be used in different industries and environmental technologies.
Вплив лимонної кислоти на синтез поверхнево-активних речовин Rhodococcus erythropolis ІМВ Ас-5017
(2011) Пирог, Тетяна Павлівна; Шевчук, Тетяна Андріївна; Шулякова, Марія Олександрівна; Тарасенко, Д. О.
Показано доцільність заміни цитрату натрію (регулятор синтезу ліпідів) у середовищі культивування Rhodococcus erylhropolis ИМВ Ас-5017 з етанолом (або гексадекачом) і фумаратом (попередник глюкднеоганезу) на лимонну кислоту для підтримання pH на оптимальному для синтезу поверхнево-активних речовин (ПАР) рівні. Встановлено, що максимальний синтез ПАР R. erylhropolis ИМВ Ас-5017 спостерігався за pH 8,0. Внесення 0,2% фумарату натрію у кінці експоненційної фази росту штаму ІМВ Ас-5017 на середовищі з 2 % етанолу з наступним періодичним підкисленням культуральної рідини лимонною кислотою до pH 8,0 супроводжувалося підвищеним умовної концентрації ПАР на З0, 40 і 95 % порівняно з аналогічним процесом без регуляції pH, використанням як регулятора синтезу ліпідів цитрату натрію і на середовищі з етанолом без органічних кислот відповідно. Expediency of sodium citrate (regulator of lipids synthesis) substitution is shown in the medium of cultivation of Rhodococcus erylhropolis IMV Ac-5017 with ethanol (or hexadecane) and fumarate (glueoneogenesis precursor) by citric acid for pH maintenance at the level optimal for synthesis of surfactants. It has been established the maximum synthesis of surfactants of R.erylhropolis IMV Ac-5017 was observed at pH 8.0. Introduction of 0.2% sodium fumarate at the end of experimental growth phase of the strain IMV Ac-5017 of the medium with 2% of ethanol with further periodic acidification of culture liquid by citric acid up to pH 8.0 was accompanied by the increase of conditional concentration of surfactants by 30, 40 and 95% as compared with an analogues process without pH regulation, by the use of sodium citrate as the regulator of lipids synthesis on the medium with ethanol as well as without organic acids, respectively.
Вплив органічних кислот на синтез поверхнево-активних культурою Acinetobacter calcoaceticus ІМВ В-7241 у середовищі з гліцеролом
(2012) Пирог, Тетяна Павлівна; Шевчук, Тетяна Андріївна; Шулякова, Марія Олександрівна
Встановлено можливість інтенсифікації синтезу поверхнево-активних речовин (ПАР) Acinetobacter calcoaceticus ІМВ В-7241 на гліцерині за присутності фумарату (С4-дикарбонова кислота, попередник глюконеогенезу) і цитрату (регулятор синтезу ліпідів). Одночасне внесення у середовище з гліцерином (1 %, об’ємна частка) фумарату і цитрату (0,01−0,02 %) супроводжувалося підвищенням у 2−2,5 рази концентрації позаклітинних ПАР A. calcoaceticus ІМВ В-7241 порівняно з культивуванням бактерій на середовищі без органічних кислот. Збільшення синтезу ПАР за таких умов зумовлене одночасним функціонуванням двох анаплеротичних шляхів (гліоксилатного циклу і фосфоенолпіруват(ФЕП)-карбоксилазної реакції), а також підвищенням у 3–5 разів активності ензимів біосинтезу поверхнево-активних гліко- (ФЕП-синтетаза і ФЕП-карбоксикіназа) і аміноліпідів (НАДФ -залежна глутаматдегідрогеназа). Максимальні показники синтезу ПАР A. calcoaceticus ІМВ В-7241 на гліцерині спостерігалися за наявності у середовищі дріжджового автолізату та мікроелементів і використанні посівного матеріалу, вирощеного на середовищі без факторів росту. За наявності у гліцеринвмісному середовищі для одержання інокуляту і культивування бактерій сульфату заліза спостерігали зниження показників синтезу ПАР, зумовлене інгібувальним впливом Fe2+ на активність ензимів біосинтезу ПАР у штаму ІМВ В-7241. Одержані дані є основою для розробки нової технології одержання поверхнево-активних речовин A. calcoaceticus ІМВ В-7241. The possibility of intensification of biosurfactant synthesis by strain Acinetobacter calcoaceticus IMV В-7241 on glycerol in the presence of fumarate (C4-dicarboxylic acid, precursor of gluconeogenesis) and citrate (lipid synthesis regulator) was established. The complex addition into the medium with glycerol (1 %, v/v) of fumarate and citrate (0,01−0,02 %) was accompanied increase of the exocellular biosurfactant quantity in 2−2,5 fold comparing to cultivation of IMV В-7241 strain on medium without organic acids. Increase in surfactant concentration results from the simultaneous functioning of two anaplerotic ways (both the glyoxylate cycle and phosphoenolpyruvate(PEP)-carboxylase reaction) also enhancing in 3–5 fold activity of enzymes biosynthesis of surface- active glyco- (PEP synthetase and PEP carboxykinase) and aminolipids (NADP+-dependent glutamate dehydrogenase). Maximal characteristics of A. calcoaceticus ІМV В-7241 biosurfactant synthesis on glycerol were observed in the presence in the medium of yeast autolisate and microelements and using inoculum grown in the medium without growth factors. It was shown that iron cations inhibited activity of enzymes of biosurfactants synthesis in the strain ІМV В-7241. The obtained data are bases for development of new technology of biosurfactant synthesis by strain A. calcoaceticus ІМV В-7241.
Вплив органічних кислот на синтез поверхнево-активних речовин штамом Acinetobacter callcoacetiicus ІМВ В-7241 у середовищі з гліцеролом
(2012) Пирог, Тетяна Павлівна; Шевчук, Тетяна Андріївна; Шулякова, Марія Олександрівна
Встановлено можливість інтенсифікації синтезу поверхнево-активних речовин Acinetobacter calcoaceticus ІМВ В-7241 на гліцеролі за присутності фумарату (С4-дикарбонова кислота, попередник глюконеогенезу) і цитрату (регулятор синтезу ліпідів). Одночасне внесення у середовище з гліцеролом (1%, об’ємна частка) фумарату і цитрату (0,01–0,02%) супроводжувалося підвищенням у 2–2,5 раза концентрації позаклітинних поверхнево активних речовин A. calcoaceticus ІМВ В-7241 порівняно з культивуванням бактерій на середовищі без органічних кислот. Збільшення синтезу їх за таких умов зумовлено одночасним функціонуванням двох анаплеротичних шляхів (гліоксилатного циклу і фосфоенолпіруваткарбоксилазної реакції), а також підвищенням у 3–5 разів активності ензимів біосинтезу поверхнево-активних гліко- (фосфоенолпіруватсинтетаза і фосфоенолпіруваткарбоксикіназа) та аміноліпідів (НАДФ+-залежна глутаматдегідрогеназа). Максимальні показники синтезу A. calcoaceticus ІМВ В-7241 на гліцеролі спостерігалися за наявності в середовищі дріжджового автолізату та мікроелементів і в разі використання посівного матеріалу, вирощеного на середовищі без факторів росту. За присутності в гліцеролвмісному середовищі для одержання інокуляту і культивування бактерій сульфату заліза відбувалося зниження синтезу поверхнево-активних речовин, зумовлене інгібуючим впливом Fe2+ на активність ензимів біосинтезу їх у штаму ІМВ В-7241. Одержані дані можуть бути основою для розроблення нової технології одержання поверхнево-активних речовин A. calcoaceticus ІМВ В-7241. The possibility of intensification of biosurfactant synthesis by strain Acinetobacter calcoaceticus IMV В-7241 on glycerol in the presence of fumarate (C4-dicarboxylic acid, precursor of gluconeogenesis) and citrate (lipid synthesis regulator) was found. Complex addition into the medium with glycerol (1%, v/v) of fumarate and citrate (0,01–0,02%) was accompanied by increasing of the exocellular biosurfactant quantity in 2–2,5 times compared to cultivation of IMV В-7241 strain on medium without organic acids. Increase in surfactant concentration was arisen from simultaneous functioning of two anaplerotic ways (both the glyoxylate cycle and phosphoenolpyruvate(PEP) carboxylase reaction) as well as enhancing in 3–5 times of enzyme activity of biosynthesis of surface active glyco-(phosphoenolpyruvate synthetase and phosphoenolpyruvate carboxykinase) and aminolipids (NADP+-dependent glutamate dehydrogenase). Maximal characteristics of A. calcoaceticus ІМV В-7241 biosurfactant synthesis on glycerol were observed in the presence of yeast autolisate and microelements in the medium if inoculums was used that had been grown in medium without growth factors. In the presence of ferrous sulfate in glycerol containing medium for inoculums obtaining and bacteria culturing, synthesis parameters of surfactants decreased due to Fe2+ inhibitory effect on activity of enzyme biosynthesis of IMV B-7241 strain. The obtained data are bases for development of new technology of biosurfactant synthesis by strain A. calcoaceticus ІМV В-7241.
Гліцерин як субстрат для синтезу поверхнево-активних речовин Acinetobacter calcoaceticus ІMB В-7241
(2012) Пирог, Тетяна Павлівна; Антонюк, Світлана Ігорівна; Шулякова, Марія Олександрівна; Мучник, Фаїна Володимирівна
Встановлено можливість використання гліцерину — побічного продукту виробництва біодизелю як джерела вуглецю і енергії для синтезу поверхнево-активних речовин (ПАР) Acinetobacter calcoaceticus ІMB В-7241. Максимальні показники синтезу ПАР (умовна концентрація ПАР до 3,3) на середовищі з 1,0 % гліцерину спостерігалися за наявності у середовищі дріжджового автолізату і мікроелементів. Встановлено інгібувальний вплив катіонів заліза на синтез ПАР штамом ІМВ В-7241. Одержані дані є вихідними для розробки технології синтезу ПАР А. calcoaceticus ІМВ В-7241, які можуть бути використані у різних галузях промисловості та природоохоронних технологіях. The possibility of using of glycerol, that is a co-product generated during biodiesel production as substrate for surface active substances (SAS) synthesis by strain Acinetobacter calcoaceticus IMV B-7241 has been determined. Maximal characteristics of SAS synthesis (conditional concentration of SAS up to 3,3) on glycerol (1,0 %) were observed in the presence of yeast autolisate and microelements in the medium. It has been determined that iron cations inhibit the SAS synthesis by the strain IMV B-7241. The data obtained are basic for the development of the technology of SAS synthesis by strain A. calcoaceticus IMV B-7241 that can be used in different industries and nature-conservative technologies.
Деякі закономірності синтезу поверхнево-активних речовин за умов культивування Rhodococcus erythropolis ІМВ Ас-5017 на суміші ростових субстратів
(2012) Шулякова, Марія Олександрівна; Пирог, Тетяна Павлівна; Шевчук, Тетяна Андріївна
Досліджено можливість використання суміші ростових субстратів (гексадекан, гліцерин, етанол) для інтенсифікації синтезу поверхнево-активних речовин (ПАР) Rhodococcus erythropolis ІМВ Ас-5017. Показано, що за умов росту даного штаму на суміші енергетично надлишкового (гексадекан) і енергетично дефіцитних (етанол, гліцерин) субстратів показники синтезу ПАР були у 1,5-2 рази вищими, ніж на відповідних моносубстратах. Встановлено залежність синтезу ПАР R. erythropolis ІМВ Ас-5017 від способу підготовки інокуляту і концентрації моносубстратів у суміші. Одержані дані є основою для розробки технології отримання ПАР, культивуванням R. erythropolis ІМВ Ас-5017 на суміші енергетично нерівноцінних ростових субстратів. It was investigated the possibility of using a mixture of growth substrates (hexadecane, glycerol, ethanol) to intensify the synthesis of surface-active substances (SAS) of Rhodococcus erythropolis IMB Ac-5017. It was shown that under conditions of growth of this particular strain on a mixture of energy excess (hexadecane) and energy deficient (ethanol, glycerol) substrates SAS synthesis rates increased in 1,5-2 fold as compared with bacteria’s growth on the corresponding monosubstrates. It was ascertained the dependence of SAS synthesis of R. erythropolis IMB Ac-5017 on the method of inoculum preparation and concentration of monosubstrates in the mixture. The data obtained are the basis for the development of technology of production of the SAS by cultivation of strain IMB Ac-5017 on a mixture of energy unequal growth substrates.
Змішані субстрати у природних умовах і біотехнологічних процесах
(2013) Пирог, Тетяна Павлівна; Шулякова, Марія Олександрівна; Шевчук, Тетяна Андріївна
Наведено сучасні літературні і власні експериментальні дані про використання суміші субстратів для інтенсифікації технологій мікробного синтезу практично цінних продуктів бродіння (етанол, молочна кислота, бутандіол), первинних (амінокислоти, n-гідроксибензоат, тригліцериди) і вторинних (ловастатин, поверхнево-активні речовини) метаболітів, а також біодеградації ксенобіотиків ароматичної природи (бензол, крезоли, феноли, толуол) та пестицидів (діметоат). Значну увагу приділено встановленим в останні роки молекулярним механізмам, що лежать в основі явища катаболітної репресії у грампозитивних (Bacillus subtilis) і грамнегативних (Pseudomonas, Escherichia coli) бактерій, а також дріжджів Saccharomyces cerevisiae і використанню цих даних для розробки технологій утилізації рослинної біомаси з одержанням промислово важливих метаболітів. Розглянуто стратегії виживання гетеротрофних мікроорганізмів у природних оліготрофних середовищах, зокрема, одночасне використання кількох субстратів, завдяки чому поліпшуються кінетичні характеристики, що надає їм конкурентної переваги, також забезпечується значна метаболічна/фізіологічна гнучкість. Підсумовано власні експериментальні дані щодо використання суміші ростових субстратів для інтенсифікації синтезу поверхнево-активних речовин Rhodococcus erythropolis ІМВ Ас-5017 і Acinetobacter calcoaceticus ІМВ В-7241. Встановлено залежність синтезу поверхнево-активних речовин на суміші енергетично надлишкового (гексадекан) і енергетично дефіцитних (гліцерин, етанол) субстратів від способу підготовки інокуляту,концентрації моносубстратів у суміші, а також їх молярного співвідношення.
Синтез поверхнево-активних речовини на відходах виробництва біодизелю у Rhodococcus erythropolis IMB Ас-5017, Acinetobacter calcoaceticus IMB В-7241 TA Nocardia vaccinii K-8
(2012) Шулякова, Марія Олександрівна; Мащенко, Оксана Юріївна; Хом'як, Д. І.; Пирог, Тетяна Павлівна
Встановлено можливість використання неочищеного гліцерину як субстрату для утворення ПАР R. erythropolis ІМВ Ас-5017, A. calcoaceticus ІМВ В- 7241 та N. vaccinii K-8. Присутність хлоридів натрію і калію, а також метанолу або етанолу, не тільки не інгібувала біосинтетичні процеси, а й супроводжувалася підвищенням значення умовної концентрації ПАР на 8-77 %. Утилізації технічного гліцерину таким способом дозволить підвищити рентабельність виробництва біодизелю шляхом біоконверсії його побічного продукту у практично цінні мікробні ПАР. Установлена возможность использования неочищенного глицерина в качестве субстрата для образования ЮАР R. erythropolis IMB Ас-5017, A. calcoaceticus IMB В- 7241 и N. vaccinii K-8. The possibility of using crude glycerol as a substrate to form South Africa R. erythropolis IMB-Ace 5017, A. calcoaceticus IMB 7241 B and N. vaccinii K-8. The presence of sodium chloride and potassium, as well as methanol or ethanol, not only inhibited biosynthetic processes, but also accompanied by a rise in the value of relative concentration of surfactant at 8-77%. Utilization of technical glycerol in this way will increase the profitability of biodiesel production by-product of bioconversion it practically valuable microbial surfactants.
Шляхи метаболізму гліцерину у продуцентів поверхнево-активних речовин Rhodococcus erythropolis ІМВ Ас-5017, Acinetobacter calcoaceticus ІМВ В-7241 ТА Nocardia vaccinii К-8
(2012) Мащенко, Оксана Юріївна; Шулякова, Марія Олександрівна
Встановлено, що у продуцентів поверхнево-активних речовин (ПАР) Rhodococcus еrythropoUs ІМВ Ас-5017, Acinetobacter сalcoaceticus ІМВ В-7241 та Nocardia vaccimi К-8 катаболізм гліцерину до дигідроксиацетонфосфату може здійснюватись двома шляхами:через гліцерин-3-фсфат і через дигідроксиацетон. Окиснення гліцерину у штамів ІМВ В-7241, ІМВ Ас-5017 та К-8 каталізується двома ферментами: ПХХ-залежною гліцериндегідрогеназою та НДМА-залежною алкогольдегідрогеназою. Отримані дані є вихідними для вдосконалення технологій мікробного синтезу.