Статті
Постійне посилання колекціїhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7522
Переглянути
13 результатів
Результати пошуку
Документ Шляхи підвищення ефективності технологій синтезу мікробних екзополісахаридів. Частина 2. Вдосконалення штамів-продуцентів методами метаболічної та генетичної інженерії(2023) Пирог, Тетяна Павлівна; Вороненко, Андрій АнатолійовичУпродовж останніх десятиліть для підвищення показників синтезу, а також регуляції складу та функціональних характеристик мікробних екзополісахаридів використовуються методи метаболічної та генетичної інженерії. Прийоми метаболічної інженерії застосовуються для проведення аналізу метаболічних шляхів продуцента, визначення потенційних лімітуючих реакцій («вузьких» місць метаболізму) та їх впливу на синтез цільового продукту з подальшим використання інструментарію генетичної інженерії для усунення цих обмежень. Однією зі стратегій підвищення показників синтезу є спрямування метаболізму на біосинтез цільового продукту за рахунок усунення конкуруючих метаболічних шляхів. Доволі часто «вузьким місцем» біосинтезу полісахаридів є недостатній рівень нуклеозиддифосфатсахаридів, тому ще один підхід до інтенсифікації біосинтезу полягає в підвищенні у клітинах продуцента пулу нуклеозиддифосфат-похідних. Підвищення рівня експресії ключових генів біосинтезу полісахаридів дає змогу підвищити показники синтезу в кілька разів. Застосування методів генетичної інженерії надає можливість також конструювати продуценти з повним циклом синтезу невластивих їм практично цінних біополімерів. Проаналізовані літературні дані щодо вдосконалення продуцентів мікробних полісахаридів методами метаболічної та генетичної інженерії свідчать про те, що показники синтезу цільового продукту рекомбінантними мікроорганізмами в 2—20 разів вищі, ніж вихідні штами. Крім того, рекомбінантні продуценти здатні синтезувати полісахариди різного складу і молекулярної маси, що дає змогу регулювати їхні реологічні властивості залежно від галузі практичного застосування.Документ Біоконверсія змішаних промислових відходів у поверхнево-активні речовини Nocardia vacсinii IМВ В-7405(2019) Пирог, Тетяна Павлівна; Герштман Артем Юрійович; Шевчук, Тетяна АндріївнаМета. Визначити умови культивування Nocardia vaccinii ІMВ В-7405 на суміші технічного гліцерину (відходи виробництва біодизелю) та відпрацьованої соняшникової олії, що забезпечують максимальні показники синтезу поверхнево-активних речовин (ПАР). Методи. Концентрацію поверхнево-активних речовин встановлювали ваговим методом після екстракції з супернатанту культуральної рідини модифікованою сумішшю Фолча (хлороформ−метанол−вода=4:3:2, рН 4,0−4,5 введенням 1н НСl). Оптимальне молярне співвідношення концентрацій рафінованої соняшникової олії та очищеного гліцерину у суміші розраховували теоретично згідно концепції «допоміжного субстрату» Бабеля. Результати. На основі теоретичних розрахунків енергетичних потреб синтезу поверхнево-активних трегалозоміколатів і біомаси N. vaccinii ІMВ В-7405 на енергетично дефіцитному субстраті (гліцерин) встановлено, що молярне співвідношення концентрацій рафінованої соняшникової олії та очищеного гліцерину у суміші, за якого досягається максимальний синтез ПАР, повинно становити 0,16:1. Експериментальні дослідження показали, що найвищі показники синтезу ПАР спостерігали за молярних співвідношень концентрацій цих субстратів 0,14:1−0,19:1, максимально наближених до теоретично розрахованого. Встановлено можливість заміни очищеного гліцерину та рафінованої олії у суміші на відходи виробництва біодизелю та відпрацьовану олію. За молярного співвідношення концентрацій відпрацьованої олії та технічного гліцерину 0,078:1 у суміші (з врахуванням 50 % вмісту гліцерину у складі відходів виробництва біодизелю) та використання інокуляту, вирощеного на технічному гліцерині, кількість синтезованих ПАР становила 5,1−5,4 г/л, що в 1,6−2,3 рази вище порівняно з культивуванням N. vaccinii ІMВ В-7405 на відповідних моносубстратах. Висновки. Наведені результати підтверджують попередні дані про доцільність використання суміші енергетично нерівноцінних ростових субстратів для підвищення синтезу вторинних метаболітів і засвідчують, що висока ефективність таких змішаних субстратів може бути досягнута як при правильному виборі субстратів, так і коректному визначенні молярного співвідношення їх концентрацій. Використання відпрацьованої соняшникової олії та технічного гліцерину для одержання мікробних ПАР дасть змогу вирішити одночасно кілька важливих проблем: знизити собівартість цільового продукту, утилізувати токсичні промислові відходи та підвищити рентабельність виробництва біодизелю.Документ Вплив способу підготовки посівного матеріалу на синтез полісахариду етаполану на олієвмісних субстратах(2015) Івахнюк, Микола Олександрович; Пирог, Тетяна ПавлівнаУ статті показано можливість заміни рафінованої соняшникової олії на відпрацьовану після смаження картоплі і м ’яса та нерафіновану для біосинтезу екзополісахариду (ЕПС) етаполану (продуцент — Acinetobacter sp. ІМВ В-7005). Встановлено, що використання інокуляту, вирощеного на рафінованій соняшниковій олії\ супроводжувалося синтезом 14,4—15,5 г/л етаполану на відпрацьованій після смаження м \яса і нерафінованій олії (5 %) відповідно. Показники синтезу ЕПС на відпрацьованій після смаження картоплі олії (5 %) вдалося підвищити з 4,2 до 8,1 г/л за рахунок використання інокуляту, вирощеного на відповідному субстраті. The possibility to replace refined oil on waste oil after meat and potato frying and unrefined oil for biosynthesis of exopolysaccharide (EPS) ethapolan (producer — Acinetobacter sp. ІМВ B-7005) is studied. It is established that using inoculum grown on refined oil is accompanied by the synthesis of 14.4—15.5 g/1 of ethapolan on the waste oil after frying meat and unrefined sunflower oil (5 %). The indices of ethapolan synthesis in the medium containing waste oil after frying potato (5 %, v/v) were increased from 4.2 to 8.1 g/1 with using inoculum grown on the same substrate.Документ Особливості синтезу поверхнево-активних речовин Nocardia vaccinii IMB B-7405 на суміші ростових субстратів(2013) Кудря, Надія Володимирівна; Пирог, Тетяна ПавлівнаВиробництво поверхнево-активних речовин (ПАР) мікробного походження є досить перспективним напрямком у промисловості, оскільки такі сполуки мають ряд переваг перед синтетичними аналогами. ПАР можуть широко використовуватись у різноманітних галузях промисловості (природоохоронні технології, харчова промисловость, сільське господарство, медицина). Одним із підходів до підвищення їх біосинтезу є використання комбінації енергетично нерівноцінних субстратів, що дає змогу уникнути непродуктивних втрат вуглецю і енергії, а також підвищує конверсію вуглецю у біомасу чи практично цінні вторинні метаболіти. Було досліджено можливість інтенсифікації синтезу ПАР Nocardia vaccinii ІМВ В-7405 на змішаних субстратах (гексадекан і глюкоза, етанол і глюкоза, гексадекан і гліцерин, глюкоза і гліцерин). Концентрація кожного з моносубстратів у суміші становила 0,5 і 1,0 %. Після процесу культивування вимірювали показники умовної концентрації ПАР та індексу емульгування. Встановлено, що умовна концентрація ПАР на змішаних субстратах була у 2,1–3,5 рази вищою порівняно з використанням відповідних моносубстратів. Максимальні значення умовної концентрації ПАР (4,4 та 4,8, відповідно) спостерігалися у разі використання суміші глюкози з етанолом або гліцерином. Встановлено залежність показників синтезу ПАР від природи джерела вуглецю у середовищі для одержання інокуляту. Одержані результати засвідчують ефективність використання суміші ростових субстратів для одержання поверхнево-активних речовин N. vaccinii ІМВ В-7405. Production of surface-active agents (surfactants) is highly promising direction in the industry, since such connections have several advantages over synthetic analogs. Surfactants are widely used in various industries (environmental technologies, food processing, agriculture, medicine). One approach of improving their biosynthesis is the combination of unequal energy substrates, avoiding unnecessary loss of carbon and energy, and increasing the conversion of carbon in biomass or practically valuable secondary metabolites. The possibility of intensification of surfactant synthesis in Nocardia vaccinii IMB B-7405 on mixed substrates was investigated (hexadecane and glucose, ethanol and glucose, hexadecane and glycerol, glucose and glycerol). Concentration of each monosubstrate in the mixture was 0.5 and 1.0%. After cultivation process conventional surfactant concentration and emulsification index parameters were measured. Found that conventional surfactant concentration on mixed substrates was 2.1-3.5 times higher in comparison with the corresponding monosubstrates. The maximum values of conventional surfactant concentrations (4.4 and 4.8, respectively) were observed using a mixture of glucose to ethanol or glycerol. The dependence of the surfactant synthesis indexes on the nature of the carbon source in the medium for inoculum was "set. The results confirm the effectiveness of the use of a mixture of growth substrates for surfactants N. vaccinii IMB B-7405.Документ Синтез поверхнево-активних речовин Nocardia vaccinii ІМВ В-7405 на суміші меляси з етанолом і гліцерином(2014) Пирог, Тетяна Павлівна; Кудря, Надія Володимирівна; Берегова (Покора), Христина АндріївнаУ статті досліджено можливість заміни глюкози у суміші з етанолом і гліцерином для біосинтезу поверхнево-активних речовин (ПАР) Nocardia vaccinii IMB В-7405 на дешевший субстрат меляси (відхід цукрового виробництва). Встановлено залежність синтезу ПАР на суміші етанолу і меляси, гліцерину й меляси від природи джерела вуглецю у середовищі для одержання інокуляту та концентрації моносубстратів у суміші. Найвищі показники синтезу (концентрація позаклітинних ПАР 3,5—3,9 г/л,індекс емульгування культуральної рідини 59—61 %) спостерігалися за використання посівного матеріалу, вирощеного на змішаних субстратах. За таких умов культивування концентрація ПАР була в 1,3—2,7 раза вищою, ніж на відповідних моносубстратах. Підвищення концентрації моносубстратів у суміші з 0,5 до 1,0% не супроводжувалося суттєвим збільшенням показників синтезу поверхнево-активних речовин. The possibility of replacing glucose in mixture with ethanol and glycerol for biosynthesis of Nocardia vaccinii IMV B-7405 surfactants on cheaper substrate molasses (sugar production waste) was studied. The dependence of surfactants synthesis under cultivation of N. vaccinii IMV B-7405 in medium, containing mixture of ethanol and molasses, glycerol and molasses on the nature of the carbon source in the medium for the inoculum obtaining and monosubstrate concentration in the mixture was established. The highest rates of synthesis (concentration of extracellular surfactant 3,5—3,9 g/1, emulsifycation index of culture liquid 59—61 %) were observed when inoculum was grown on mixed substrates. Under such cultivation conditions of N vaccinii IMV B-7405 the surfactant concentration was 1,3—2,7 times higher than the corresponding monosubstrates. The increasing of monosubstrates concentration in mixture with 0.5 to 1.0% was not accompanied by a significant increase of surfactants synthesis.Документ Технологія і практичне використання поверхнево-активних речовин Nocardia vaccinii IMВ B-7405(2013) Гриценко (Манжула), Наталія Анатоліївна; Пирог, Тетяна ПавлівнаСелекціоновано N. vcccinii IMB B-7405 — продуцент позаклітинних метаболітів з поверхнево-активними та емульгувальними властивостями. Вперше встановлено здатність бактерій роду Nocardia до синтезу ПАР на етанолі та гліцерині. Показано можливість підвищення на 40 % умовної концентрації ПАР у разі внесення на початку стаціонарної фази росту N. vaccinii IMB В-7005 у середовище з гліцерином 0,1 % фумарату і 0,1 % цитрату. За використання суспензії клітин N. vaccinii IMB В-7405 і препаратів ПАР у вигляді постферментаційіюї культуральної рідини максимальний ступінь деструкції нафтових забруднень у воді (2, 6 г/л) і ґрунті (20г/кг) становив 87-98 %. N. vaccinii IMB B-7405, wich is a producer of exocellular metabolites with surface-active and emulsifying properties, has been selected. It is determined that the chemical composition of exocellular surface-active substances of strain IMB B-7405 is a complex of neutral, amino- and glycolipids. The possibility of an increase of conditional SAS concentration by 40 % after introducing 0.1 % fumarate (precursor of gluconeogenesis) and 0.1 % citrate (regulator of lipid synthesis) into the medium with glycerol in the early stationary growth phase of N. vaccinii IMB B-7405 is shown. The maximal oil destruction degree in polluted water (2.6 g/L) and soil (20 g/kg) was 87—98 % and it has been achieved after treatment with N. vaccinii IMB B-7405 cells suspension and SAS containing preparations.Документ Вплив молярного співвідношення концентрацій моносубстратів у суміші на синтез поверхнево-активних речовин Acinetobacter calcoaceticus К-4(2013) Білець, І. В.; Конон, Анастасія Дмитрівна; Пирог, Тетяна ПавлівнаВстановлено залежність синтезу поверхнево-активних речовин (ПАР) Acinetobacter calcoaceticus К-4 на cyміші енергетично надлишкового (гексадекан) i енергетично дефіцитних (гліцерин, глюкоза, етанол) субстратів від молярного співвідношення їх концентрацій у суміші. Показники синтезу ПАР на суміші гексадекану й етанолу, гексадекану i глюкози, гексадекану i гліцерину у молярному співвідношенні 1:1, 1:1, 1:6 відповідно були в 1,3 — 4,8 разів вищими порівняно з культивуванням бактерій на відповідних енергетично дефіцитних моносубстратах. It was established that synthesis of surface-active substances depends on the molar ratio of monosubstrates under Acinetobacter calcoaceticus K-4 cultivation on mixture of energy excess (hexadecane) and energy deficient (glycerol, glucose, ethanol) substrates. Indexes of the production of the surface-active substances on mixture of hexadecane and ethanol, hexadecane and glucose, hexadecane and glycerol with molar ratio 1:1, 1:1, 1: 6 respectively increased by 1,3 - 4,8 times compared with bacteria’s growth on energy deficient monosubstrates.Документ Змішані субстрати у природних умовах і біотехнологічних процесах(2013) Пирог, Тетяна Павлівна; Шулякова, Марія Олександрівна; Шевчук, Тетяна АндріївнаНаведено 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.Документ 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 ОлександрівнаВстановлено 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.Документ Вплив органічних кислот на синтез мікробного полісахариду етаполану на суміші С2-С6-субстратів(2012) Пирог, Тетяна Павлівна; Гарбарчук, С. О.; Савчук, Оксана МиколаївнаНейтралізація культуральної рідини органічними кислотами під час культивування Acinetobacter sp. ІМВ B-7005 на суміші ацетату і меляси супроводжувалася підвищенням на 17–40 % показників синтезу етаполану і у 7–9 разів в’язкості його розчинів за присутності катіонів К+ і системі Cu2+-гліцин порівняно з показниками процесу без регуляції рН. Етаполан з такими властивостями може використовуватися для інтенсифікації нафтовидобутку. The Acinetobacter sp. IMV В-7005 cultivation conditions on mixture of acetate and molasses providing the maximal transformation of the substrate carbon in the microbial exopolysaccharide ethapolan were established. The use of the soluble organic acids (acetic, citric, succinic, oxalic) for neutralization of cultural liquid under Acinetobacter sp. IMV В-7005 cultivation on mixture of acetate and molasses was accompanied by increasing (17–40 %) of ethapolan synthesis indices and enhancing (7–9 fold) the viscosity its solutions in the presence of 0,1 M К+ and Cu2+-glycine system as compared to process realization without pH regulation. Maximal of ethapolan synthesized quantity (12,4–12,9 g/l) were obtained when acetic acid was used for neutralization of Acinetobacter sp. IMV В-7005 cultural liquid. Ethapolan with improved rheological properties can be used for the oil recovery intensification.