Статті

Постійне посилання на розділhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7372

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 42
  • Ескіз
    Документ
    Вплив інактивованих клітин конкурентних мікроорганізмів на біологічну активність поверхнево-активних речовин Rhodococcus erythropolis ІМВ Ас-5017
    (2022) Пирог, Тетяна Павлівна; Ключка, Ігор Вікторович; Ключка (Никитюк), Лілія Вікторівна
    Одним із шляхів підвищення антимікробної активності продуктів мікробного синтезу є внесення у середовище вирощування продуцента конкурентних мікроорганізмів (біологічних індукторів). Так, за наявності живих клітин Escherichia coli ІЕМ-1 або Bacillus subtilis БТ-2 у середовищі культивування R. erythropolis ІМВ Ас-5017 синтезувалися ПАР, що характеризувалися вищою у кілька разів антибактеріальною та антифунгальною активністю, ніж утворювані у середовищі без індукторів. Літературні дані свідчать про те, що підвищення синтезу та/або антимікробної активності метаболітів можна досягти використанням як індукторів інактивованих клітин конкурентних мікроорганізмів, що, у свою чергу, суттєво полегшує організацію виробництва цільових продуктів. Встановлено, що ПАР, синтезовані R. erythropolis ІМВ Ас-5017 за внесення у середовище культивування інактивованих клітин E. coli ІЕМ-1 або B. subtilis БТ-2, характеризувалися вищою антимікробною та антиадгезивною активністю, ніж поверхнево-активні речовини, утворені на середовищі без індукторів. Мінімальні інгібуючі концентрації щодо бактеріальних тест-культур (E. coli ІЕМ-1, B. subtilis БТ-2, Staphylococus aureus БМС-1) ПАР, синтезовані за наявності конкурентних бактерій, становили 3—6 мкг/мл і були в 8—32 рази нижчими, ніж поверхнево-активних речовин, утворених під час вирощування штаму ІМВ Ас-5017 у середовищі без E. coli ІЕМ-1 і B. subtilis БТ-2. Внесення бактерій-індукторів у середовище культивування R. erythropolis ІМВ Ac-5017 супроводжувалося утворенням ПАР, після обробки якими адгезія клітин тест-культур на абіотичних поверхнях була в середньому на 10—30% нижчою, а ступінь руйнування біоплівок на 10—30% вищим порівняно з використанням поверхнево-активних речовин, одержаних за відсутності індукторів. Одержані дані свідчать про можливість регуляції біологічної активності поверхнево-активних речовин R. erythropolis IМВ Ac-5017 внесенням у середовище культивування продуцента інактивованих клітин E. coli ІЕМ-1 і B. subtilis БТ-2. Важливо, що за таких умов культивування антимікробна та антиадгезивна активність поверхнево-активних речовин бактерій роду Rhodococcus підвищується до рівня відомих у світі аміно- та гліколіпідів.
  • Ескіз
    Документ
    Антимікробна активність поверхнево-активних речовин Аcinetobacter calcoaceticus ІМВ В-7241, синтезованих за наявності біологічних індукторів
    (2021) Пирог, Тетяна Павлівна; Іванов, Микита Сергійович; Ярова, Ганна Анатоліївна
    У статті досліджено антимікробну активність ПАР A. calcoaceticus ІMВ B-7241, синтезованих за наявності біологічних індукторів у середовищі з гліцерином різного ступеня очищення. Як індуктори використовували живі та інактивовані автоклавуванням клітини Bacillus subtilis БТ-2, а також супернатант після вирощування штаму БТ-2, які вносили у кількості 2,5—10% (об’ємна частка) у середовище з очищеним гліцерином і відходами виробниwтва біодизелю на початку процесу культивування A. calcoaceticus ІMВ B-7241. Антимікробну активність ПАР щодо бактеріальних і дріжджових культур визначали за показником мінімальної інгібуючої концентрацій (МІК). Встановлено, що найефективнішими з використовуваних індукторів виявилися живі клітини B. subtilis БТ-2: внесення їх у середовище з обома субстратами супроводжувалося синтезом ПАР, мінімальні інгібуючі концентрації яких щодо досліджуваних бактеріальних тест-культур (Bacillus subtilis БТ-2, Staphylococcus aureus БМС-1, Proteus vulgaris ПА-12, Enterobacter cloacae С-8) і дріжджів (Candida albicans Д-6, Candida tropicalis PE-2) були в 2,5—23 рази нижчими, ніж встановлені для поверхнево-активних речовин, утворених на середовищі без цього індуктора. Використання як індуктора інактивованих клітин B. subtilis БТ-2 дало змогу підвищити антимікробну активність ПАР щодо бактерій і дріжджів у 2—8 разів, за наявності супернатанту B. subtilis БТ-2 синтезувалися ПАР, антимікробна активність яких щодо бактерій була всього вдвічі вищою, ніж поверхнево-активних речовин, одержаних без індуктора. Ці дані можуть свідчити про те, що індукуючий фактор пов’язаний з клітинами, а індукція потребує як хімічної, так і біологічної взаємодії між продуцентом ПАР та конкурентним мікроорганізмом. Отже, в результаті проведеного дослідження встановлено можливість регуляції антимікробної активності поверхнево-активних речовин A. calcoaceticus ІMВ B-7241 внесенням у середовище культивування продуцента клітин конкурентних бактерій B. subtilis БТ-2. Важливо, що за таких умов культивування суттєво підвищувалася антимікробна активність поверхнево-активних речовин, синтезованих на токсичних промислових відходах виробництва біодизелю. The aim of this work was to study the antimicrobial activity of A. calcoaceticus IMV B-7241 surfactants synthesized in the presence of biological inducers in medium with glycerol of various purification levels. Live Bacillus subtilis BT-2 cells and cells inactivated by autoclaving were used as inductors, as well as the supernatant after growing the BT-2 strain. Inductors were introduced in amount of 2.5—10% (v/v) into a medium with purified glycerol and waste of biodiesel production in the beginning of A. calcoaceticus IMV B-7241cultivation. The antimicrobial activity of surfactants against bacterial and yeast cultures was determined by the indicator of the minimum inhibitory concentration. It was found that the most effective inducers were living cells of B. subtilis BT-2: their introduction into the medium with both substrates was accompanied by the synthesis of surfactants, the minimum inhibitory concentrations of which in relation to the studied bacterial test cultures (Bacillus subtilis BT-2, Staphylococcus aureus BMS-1, Proteus vulgaris PA-12, Enterobacter cloacae С-8) and yeast (Candida albicans D-6, Candida tropicalis PE-2) were 2.5—23 times lower than those established for surfactants formed in a medium without this inducer. The use of inactivated B. subtilis BT-2 cells as an inducer allowed to increase the antimicrobial activity of surfactants in relation to bacteria and yeast by 2—8 times, in the presence of B. subtilis BT-2 supernatant surfactants were synthesized, the antimicrobial activity of which in relation to bacteria was only twice high as surfactants obtained without an inductor. This data may indicate that the inducing factor is associated with cells, and induction requires both chemical and biological interaction between the surfactant producer and a competitive microorganism. So, as a result of the work, the possibility of regulating the antimicrobial activity of A. calcoaceticus IMV B-7241 surfactants was established when the competitive bacteria B. subtilis BT-2 is added to the culture medium. It is important that under such cultivation conditions, the antimicrobial activity of surfactants synthesized on toxic industrial waste of biodiesel production were significantly increased.
  • Ескіз
    Документ
    Вплив біологічних індукторів на антиадгезивну активність поверхнево-активних речовин Аcinetobacter calcoaceticus IMV B-7241
    (2022) Пирог, Тетяна Павлівна; Іванов, Микита Сергійович
    У статті досліджено антиадгезивну активність ПАР, синтезованих A. сalcoaceticus ІMВ B-7241 за наявності B. subtilis БТ-2 у середовищі з очищеним гліцерином та відходами виробництва біодизелю. Вирощування A. calcoaceticus ІMВ B-7241 здійснювали у рідкому мінеральному середовищі з очищеним гліцерином та відходами виробництва біодизелю (об’ємною часткою 3 і 5% відповідно). Живі та інактивовані автоклавуванням клітини B. subtilis БТ-2, а також супернатант після вирощування штаму БТ-2 використовували як індуктори та вносили в середовище на початку процесу культивування A. calcoaceticus ІMВ B-7241 у концентрації 2,5—10% (об’ємна частка). Позаклітинні поверхнево-активні речовини виділяли з супернатанту культуральної рідини сумішшю Фолча. Вплив розчинів поверхнево-активних речовин на адгезію бактеріальних і дріжджових тест-культур до сталі та лінолеуму визначали спектрофотометричним методом. Встановлено, що внесення живих, інактивованих клітин B. subtilis БТ-2 або супернатанту в середовище культивування A. calcoaceticus ІMВ B-7241 з гліцерином різного ступеня очищення супроводжувалося синтезом поверхнево-активних речовин, які характеризувалися вищою антиадгезивною активністю, ніж препарати, утворені в середовищі без індукторів. Адгезія клітин бактеріальних тест-культур (Bacillus subtilis БТ-2, Staphylococcus aureus БМС-1, Proteus vulgaris ПА-12, Enterobacter cloacae С-8) і дріжджів (Candida albicans Д-6, Candida tropicalis PE-2) на абіотичних матеріалах, оброблених розчинами поверхнево-активних речовин (12—96 мкг/мл), синтезованих за наявності біологічних індукторів, була в 1,1—5,9 раза нижчою порівняно з використанням препаратів, одержаних за відсутності індукторів. Супернатант після вирощування B. subtilis БТ-2 виявився менш ефективним індуктором, ніж живі чи інактивовані клітини штаму ВТ-2. У результаті проведеної роботи встановлено можливість підвищення антиадгезивної активності поверхнево-активних речовин А. calcoaceticus ІМВ В-7241 внесенням у середовище культивування як з очищеним гліцерином, так і відходами виробництва біодизелю конкурентних бактерій B. subtilis БТ-2 у вигляді живих, інактивованих клітин або супернатанту. Крім того, одержані результати вказують, що заміна очищеного гліцерину в середовищі культивування A. calcoaceticus ІМВ В-7241 на відходи виробництва біодизелю дає змогу, по-перше, підвищити рентабельність виробництва біодизелю, по-друге, утилізувати токсичні відходи, по-третє, одержати поверхнево-активні речовини з високою антиадгезивною активністю. The aim of the work was to study the anti-adhesive activity of surfactants synthesized by A. calcoaceticus IMV B-7241 in the presence of B. subtilis BT-2 in medium with purified glycerol and waste of biodiesel production (crude glycerol). Cultivation of A. calcoaceticus IMV B-7241 was carried out in a liquid mineral medium with purified glycerol and crude glycerol (3 and 5% v/v, respectively). Alive and inactivated (autoclaved) B. subtilis BT-2 cells, as well as the supernatant after cultivation of the BT-2 strain, were used as inductors and introduced into the medium at the beginning of A.calcoaceticus IMV B-7241 cultivation at a concentration of 2.5—10% (v/v). Surfactants were extracted from the supernatant of the culture liquid with a modified mixture of Folch. The number of adhered cells of bacterial and yeast test cultures to steel and linoleum in the presence of surfactants was determined by spectrophotometric method. It was established that the introduction of alive, inactivated B. subtilis BT-2 cells or the supernatant into the culture medium of A. calcoaceticus IMV B-7241 with glycerol of various degrees of purification was accompanied by the synthesis of surfactants, which were characterized by higher anti-adhesive activity than surfactants formed in medium without inductors. Adhesion of cells of bacterial test cultures (Bacillus subtilis BT-2, Staphylococcus aureus BMS-1, Proteus vulgaris PA-12, Enterobacter cloacae C-8) and yeast (Candida albicans D-6, Candida tropicalis PE-2) on abiotic materials, treated with preparations of surfacetants (12—96 μg/ml), synthesized in the presence of biological inductors, was 1.1—5.9 times lower compared to using surfactants formed in medium without inductors. The supernatant after cultivation of B. subtilis BT-2 proved to be less effective inductor than alive or inactivated cells of the BT-2 strain. As a result of this work, the possibility of increasing the antiadhesive activity of A. calcoaceticus IMV B-7241 surfactants by introducing competitive bacteria B. subtilis BT-2 in the form of alive, inactivated cells or supernatant into the cultivation medium with both purified and crude glycerol was established. In addition, results indicate that the replacement of purified glycerol in the culture medium of A. calcoaceticus IMV B-7241 with crude glycerol allows, firstly, to increase the cost-efficiency of biodiesel production, secondly, to utilize toxic waste, thirdly, to receive surfactants with high anti-adhesive activity.
  • Ескіз
    Документ
    Роль поверхнево активних речовин, синтезованих у різних умовах культивування Acinetobacter calcoaceticus IМВ В-7241, Rhodococcus erythropolis IМВ Ac-5017 і Nocardia vaccinii IМВ В-7405 у деструкції нафтових забруднень
    (2017) Пирог, Тетяна Павлівна; Антонюк, Світлана Ігорівна; Ключка (Никитюк), Лілія Вікторівна
    У статті досліджено вплив поверхнево-активних речовин (ПАР), синтезованих за умов росту Acinetobacter calcoaceticus ІМВ В-7241, Rhodococcus erythropolis ІМВ Ac-5017 і Nocardia vaccinii ІМВ В-7405 на традиційних субстратах і промислових відходах, на розкладання нафти у воді (2,6—6 г/л) та грунті (20 г/кг), у тому числі й за наявності важких токсичних металів (0,01—0,5 мМ Сu2+, Cd2+, Pb2+). Встановлено, що найвищий ступінь деструкції нафтових забруднень (до 95 %) спостерігався за наявності культуральної рідини після вирощування досліджуваних штамів на гексадекані та рідких парафінах. Внесення Сu2+ (0,1—0,5 мМ) в експоненційній фазі росту штамів ІМВ В-7241 і ІМВ Ас-5017 на невуглеводневих субстратах (етанол, відпрацьована олія) супроводжувалося утворенням ПАР, після обробки якими забруднених нафтою та важкими металами води і ґрунту ступінь розкладання нафти підвищувався на 8—15% порівняно з використанням препаратів ПАР, синтезованих у середовищі без катіонів міді. Інтенсифікація деструкції нафти за наявності таких ПАР може бути зумовлена активуючим впливом Сu2+ на активність алкангідроксилази (перший фермент катаболізму н-алканів у штамів-продуцентів) і, як наслідок, попередньою адаптацією клітин до споживання вуглеводнів нафти.
  • Ескіз
    Документ
    Вплив поверхнево- активних речовин, синтезованих у різних умовах культивування Nocardia vaccinii IMB B-7405, на деструкцію біоплівки Escherichia coli ІЕМ-1
    (2017) Пирог, Тетяна Павлівна; Ключка (Никитюк), Лілія Вікторівна; Кондрашевська, К. Р.; Ключка, Ігор Вікторович
    У статті досліджено роль у руйнуванні біоплівки Escherichia сoli ІЕМ-1 поверхнево-активних речовин (ПАР), синтезованих Nocаrdia vacсinii ІМВ В-7405, упродовж 5 і 7 діб на середовищі з різним вмістом катіонів кальцію (активатор НАДФ+-залежної глутаматдегідрогенази — ключового ферменту біосинтезу поверхнево-активних аміноліпідів). Встановлено, що незалежно від вмісту СаCl2 у середовищі (0,1 або 0,4 г/л) і тривалості культивування штаму ІМВ В-7405 синтезовані ПАР у низьких концентраціях (8,75—17,5 мкг/мл) руйнували на 60—87% біоплівку E. сoli ІЕМ-1 на полістиролі. Ефективні концентрації ПАР N. vaccinii ІМВ В-7405, які забезпечували високий ступінь руйнування біоплівки E. coli IEМ-1, у кілька разів нижчі, ніж встановлені для відомих у світі мікробних ПАР.
  • Ескіз
    Документ
    Синергічна дія поверхнево активних речовин Nocardia vaccinii IMB B-7405 і антифунгальних засобів
    (2017) Пирог, Тетяна Павлівна; Ключка (Никитюк), Лілія Вікторівна
    У статті досліджено антифунгальну активність щодо грибів родів Candida, Fusarium і Mucor суміші поверхнево-активних речовин (ПАР) Nocardia vaccinii IMB B-7405 та антибіотика ністатину або синтетичного протигрибкового препарату флуконазолу. Встановлено, що ПАР штаму ІМВ В-7405 знижували мінімальну інгібуючу концентрацію (МІК) досліджуваних лікарських засобів. За наявності 60—80% ПАР у суміші з ністатином або флуконазолом МІК щодо Candida albicans Д-6, Candida tropicalis PE-2 і Candida utilis БВС-65 була у 2—32 рази нижчою, ніж мінімальна інгібуюча концентрація антифунгальних засобів. Незважаючи на надзвичайно низьку МІК флуконазолу щодо Fusarium culmorum Т-7 (0,65 мкг/мл), додавання ПАР N. vaccinii ІМВ В-7405 (60—80%) супроводжувалося зниженням цього показника у два рази. Наведені у дослідженні значення мінімальної інгібуючої концентрації щодо грибів роду Candida суміші ПАР штаму ІМВ В-7405 та ністатину (флуконазолу) є порівнянними із встановленими для відомих у світі ефективних лікарських засобів.
  • Ескіз
    Документ
    Деструкція біоплівок за дії поверхнево-активних речовин, синтезованих у різних умовах культивування Nocardia vaccinii IMB B-7405
    (2019) Пирог, Тетяна Павлівна; Ключка, Ігор Вікторович; Ключка (Никитюк), Лілія Вікторівна; Шевчук, Тетяна Андріївна; Іутинська Галина Олександрівна
    Мета. Дослідити вплив умов культивування Nocardia vaccinii ІМВ В-7405 на здатність синтезованих поверхнево-активних речовин (ПАР) руйнувати біоплівки. Методи. Культивування штаму ІМВ В-7405 здійснювали в середовищі з очищеним гліцерином, рафінованою і відпрацьованою олією різної якості, відходах виробництва біодизелю та суміші субстратів до ранньої і пізньої стаціонарної фази росту. ПАР екстрагували з супернатанту культуральної рідини сумішшю хлороформу і метанолу (2:1). Ступінь руйнування біоплівки визначали спектрофотометричним методом. Результати. Встановлено, що ступінь деструкції бактеріальних та дріжджової біоплівок за наявності ПАР залежав від умов культивування N. vaccinii ІМВ В-7405 (природа, концентрація, якість ростового субстрату та тривалість процесу). Найвищий ступінь руйнування бактеріальних біоплівок (53−78%) спостерігався за дії поверхнево-активних речовин, синтезованих на суміші відходів виробництва біодизелю та меляси. Деструкція біоплівки Candida albicans Д-6 була максимальною (52−72%) за наявності ПАР, одержаних на очищеному гліцерині. Збільшення тривалості культивування N. vaccinii ІМВ В-7405 на рафінованій та відпрацьованій після смаження «картоплі селянської» олії супроводжувалося синтезом ПАР, за дії яких ступінь руйнування біоплівок бактеріальних тест-культур знижувався у 1,3−2,2 рази. Вища деструкція біоплівок за дії супернатантів порівняно з використанням розчинів поверхнево-активних речовин аналогічної концентрації може бути зумовлена синтезом N. vaccinii ІМВ В-7405 інших, відмінних від ПАР, метаболітів, здатних до руйнування біоплівок. Висновки. Наведені дані засвідчують, що ПАР, синтезовані в різних умовах культивування N. vaccinii ІМВ В-7405, здатні руйнувати бактеріальні та дріжджові біоплівки. Залежність ступеня деструкції біоплівок за наявності ПАР від умов вирощування продуцента потрібно враховувати при розробці технологій одержання цих продуктів мікробного синтезу.
  • Ескіз
    Документ
    Вплив одновалентних катіонів на синтез та біологічні властивості поверхнево-активних речовин Nocardia vaccinii IMB B-7405
    (2019) Пирог, Тетяна Павлівна; Ключка (Никитюк), Лілія Вікторівна; Шевчук, Тетяна Андріївна; Іутинська, Галина Олександрівна
    Мета. Дослідження синтезу та біологічних властивостей поверхнево-активних речовин (ПАР), синтезованих Nocardia vaccinii ІМВ В-7405 на середовищі з різним вмістом катіонів калію та натрію. Методи. Штам ІМВ В-7405 вирощували у середовищі з гліцерином. ПАР екстрагували з супернатанту культуральної рідини модифікованою сумішшю Фолча. Антиадгезивну активність та ступінь деструкції біоплівок визначали спектрофотометричним методом, антимікробну активність − за показником мінімальної інгібуючої концентрації (МІК). Активність ферментів біосинтезу ПАР аналізували у безклітинних екстрактах, одержаних після руйнування клітин ультразвуком. Результати. Додаткове внесення 0,5–1,0 г/л хлориду натрію, хлориду калію чи їх суміші у середовище культивування штаму ІМВ В-7405 супроводжувалося синтезом ПАР, мінімальні інгібуючі концентрації яких щодо бактеріальних і дріжджових тест-культур були відповідно в 2−125 і 2−30 разів нижчими, адгезія бактерій на абіотичних матеріалах, оброблених такими ПАР, в 1,1−1,6 разів нижчою, а ступінь руйнування дріжджових біоплівок на 25−48 % вищою порівняно з показниками, встановленими для ПАР, одержаних на базовому середовищі. Антимікробна та антиадгезивна активність ПАР корелювала з НАДФ+-залежною глутаматдегідрогеназною активністю (ключовий фермент біосинтезу аміноліпідів – найефективніших антимікробних агентів серед поверхнево-активних речовин). Підвищення в 1,2 рази (до 5,6 г/л) концентрації ПАР за умов росту штаму ІМВ В-7405 у середовищі з 1,0 г/л хлориду натрію зумовлене посиленням синтезу гліколіпідів, про що засвідчило збільшення в 1,6 разів ФЕП-синтетазної активності (ключовий фермент глюконеогенезу) порівняно з показниками на базовому середовищі. Висновки. Одержані дані засвідчують можливість підвищення антимікробної та антиадгезивної активності мікробних ПАР зміною у середовищі культивування продуцента вмісту катіонів – потенційних активаторів ключових ферментів біосинтезу складових ПАР, відповідальних за ці біологічні властивості.
  • Ескіз
    Документ
    Біоконверсія змішаних промислових відходів у поверхнево-активні речовини Nocardia vacсinii IМВ В-7405
    (2019) Пирог, Тетяна Павлівна; Герштман Артем Юрійович; Шевчук, Тетяна Андріївна
    Мета. 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.
  • Ескіз
    Документ
    Вплив умов культивування Rhodococcus erythropolis ІМВ Ас-5017 на властивості синтезованих поверхнево-активних речовин
    (2018) Пирог, Тетяна Павлівна; Шевчук, Тетяна Андріївна; Петренко, Наталія Миколаївна; Палійчук, Олеся Ігорівна; Іутинська, Галина Олександрівна
    Мета. Визначити умови культивування Rhodococcus erythropolis IMВ Ac-5017, що забезпечують синтез поверхнево-активних речовин (ПАР) з високою антимікробною та антиадгезивною активностями, а також високою ефективністю деструкції нафтових забруднень. Методи. Поверхнево-активні речовини екстрагували з супернатанту культуральної рідини сумішшю хлороформу і метанолу (2:1). Кількість адгезованих клітин і ступінь руйнування біоплівки визначали спектрофотометричним методом, антимікробні властивості − за показником мінімальної інгібуючої концентрації. Ступінь деструкції нафти аналізували за залишковою її концентрацією, яку визначали ваговим методом після екстракції гексаном. Результати. Встановлено, що активатором НАДФ+-залежної глутаматдегірогенази (ключовий фермент біосинтезу поверхнево-активних аміноліпідів у R. erythropolis IMВ Ac-5017) є катіони кальцію. Додаткове внесення СaCl2 (0,1 г/л) у середовище культивування штаму ІМВ Ас-5017 супроводжувалося підвищенням НАДФ+-залежної глутаматдегірогеназної активності у два рази і синтезом ПАР, мінімальні інгібуючі концентрації яких щодо тест-культур були в 1,2−5 раз нижчими, їх адгезія на абіотичних матеріалах, оброблених такими ПАР, на 12−50 % нижчою, а ступінь руйнування біоплівок в середньому на 9−10 % вищою порівняно з показниками, встановленими для ПАР, одержаних на базовому середовищі без Са2+. Внесення 0,1 мМ Сu2+ (активатор алкангідроксилази – першого ферменту катаболізму н-алканів) в експоненційній фазі росту штаму ІМВ Ас-5017 на невуглеводневих субстратах (етанол, відпрацьована олія) супроводжувалося утворенням ПАР, за наявності яких ступінь розкладання нафти підвищувався на 8−13 % порівняно з використанням препаратів ПАР, синтезованих у середовищі без катіонів міді. Висновки. Наведені дані засвідчують можливість регуляції властивостей ПАР в процесі культивування продуцента. Визначення механізмів, що лежать в основі такої регуляції, дають змогу розробити технології одержання мікробних ПАР, що забезпечують синтез цільового продукту з необхідними, наперед заданими властивостями залежно від сфери практичного застосування. Aim. To establish cultivation conditions of Rhodococcus erythropolis IMV Ac-5017, which provide the synthesis of surfactants with high antimicrobial and antiadhesive activity, as well as high efficiency of oil pollution destruction. Methods. Surfactants were extracted from supernatant of cultural liquid by mixture of chloroform and methanol (2:1). The number of attached cells and the degree of biofilm destruction were analyzed spectrophotometrically. Antimicrobial properties of the surfactants were determined by index of the minimum inhibitory concentration. The degree of oil destruction was analyzed by its residual concentration, which was determined by the weight method after extraction with hexane. Results. It has been established that cations of calcium are the activator of NADP+-dependent glutamate dehydrogenase (key enzyme of biosynthesis of surfaceactive aminolipids in R. erythropolis IMV Ac-5017). The addition of CaCl2 (0.1 g/l) into cultivation medium of IMV Ac-5017 strain was accompanied by increasing NADP+- dependent glutamate dehydrogenase activity in 2 time and by synthesis of surfactants, the minimum inhibitory concentrations of which with respect to the test cultures were 1,2−5 times lower, their adhesion on abiotic materials treated with such surfactants was 12−50% lower, and the degree of biofilms destruction was on average 9−10% higher as compared to indicators for the surfactant produced in the base medium. The introduction of 0.1 mM Cu2+ (activator of alkane hydroxylase - first enzyme of n-alkanes catabolism) in exponential growth phase of IMV Ac-5017 strain on non-hydrocarbon substrates (ethanol, waste oil) was accompanied by formation of surfactants, in the presence of which degree ISSN 1028-0987. Мікробіол. журн., 2018, Т. 80, № 4 25 of oil decomposition increased by 8−13% compared with using preparations synthesized in a medium without copper cations. Conclusions. The data presented indicate the possibility of regulating properties of surfactants under producer cultivation. The determining mechanisms underlying this regulation allows development of technologies for production of microbial surfactants, providing synthesis of final product with the necessary predetermined properties, depending on sphere of practical application.