Статті
Постійне посилання на розділhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7372
Переглянути
57 результатів
Результати пошуку
Документ Вплив екзометаболітів Nocardia vaccinii ІМВ В-7405, Acinetobacter calcoaceticus IМВ В-7241 і Rhodococcus erythropolis ІМВ Ас-5017 на врожайність томатів, перців та ячменю(2023) П’ятецька, Дар'я Володимирівна; Пирог, Тетяна ПавлівнаОстанніми роками збільшується інтерес до інтегрованих мікробних технологій, які дають змогу отримати кілька практично важливих метаболітів в одному технологічному процесі. Раніше було встановлено, що Nocardia vacсinii ІМВ В-7405, Acinetobacter calcoaceticus ІМВ В-7241 та Rhodococcus erythropolis ІМВ Ас-5017 синтезують на різних субстратах (у тому числі й промислових відходах) поверхнево-активні речовини з антимікробною щодо фітопатогенних бактерій активністю і комплекс фітогормонів стимулювальної дії. У цьому дослідженні встановлено, що обробка томатів, перцю та ячменю супернатантом і фітогормональними екстрактами N. vacсinii ІМВ В-7405, A. calcoaceticus ІМВ В-7241 і R. erythropolis ІМВ Ас-5017 супроводжувалася стимуляцією росту та розвитку рослин. У разі обробки насіння ячменю розведеними у 30 разів супернатантами культуральної рідини штамів ІМВ В-7405, ІМВ В-7241 і ІМВ Ас-5017 врожай збільшувався на 59, 69 та 83% відповідно порівняно з обробкою насіння водою. Після обробки кореневої системи розсади томатів фітогормональними екстрактами N. vacсinii ІМВ В-7405 (розведення 1:10000), A. calcoaceticus ІМВ В-7241 (розведення 1:3000) і R. erythropolis ІМВ Ас-5017 (розведення 1:1000) спостерігали збільшення сумарної ваги плодів на 70, 145 і 77% відповідно порівняно з обробкою водою. За обробки кореневої системи розсади перцю розчинами фітогормональних екстрактів аналогічної концентрації загальна маса плодів була на 12—77% вищою, ніж після обробки водою. Позитивний вплив на врожайність сільськогосподарських рослин позаклітинних метаболітів, синтезованих N. vacсinii ІМВ В-7405, A. calcoaceticus ІМВ В-7241 та R. erythropolis ІМВ Ас-5017, є основою для створення інтегрованої технології одержання мікробних препаратів з ріст-стимулювальною та антимікробною щодо фітопатогенів активністю з метою застосування в рослинництвіДокумент Ethapolan synthesis by Acinetobacter sp. IMV B-7005 on the mixture of С2-С6-substrates and waste sunflower oil(2021) Voronenko, Andryi; Pirog, TatianaThe cultivation conditions of Acinetobacter sp. IMV B-7005, which would provide maximum synthesis of the microbial exopolysaccharide (EPS) ethapolan on the mixture of C2-C6–substrates (molasses, acetate, or ethanol) and waste sunflower oil was studied.Документ Синтез мікробних екзополісахаридів на нетрадиційних субстратах(2021) Пирог, Тетяна Павлівна; Ярош, Марина Борисівна; Вороненко, Андрій АнатолійовичМікробні екзополісахариди (ЕПС) — високомолекулярні екзогенні продукти метаболізму мікроорганізмів вуглеводної природи завдяки здатності до гелеутворення, емульгування, флокулювання, суспендування і змінення реологічних характеристик водних систем широко використовуються у різноманітних галузях промисловості (харчовій, хімічній, нафтовидобувній тощо). Проте суттєвим недоліком технологій мікробних екзополісахаридів є те, що для їх синтезу використовують дорогу вуглеводну сировину (сахарозу, глюкозу, крохмаль тощо). У літературі обмеженою залишається інформація про альтернативну заміну вуглеводів для одержання ЕПС на нетрадиційні субстрати, які є дешевими та доступними у великій кількості. Такими перспективними субстратами для біосинтезу мікробних полісахаридів є відходи виробництва біодизелю, відходи агропромислового комплексу (екстракти та гідролізати панцирів креветок, рисових висівок, сироп зіпсованих фініків, відходи переробки томатів, гідролізати та подрібнені шкірки фруктів, куряче пір’я, картопляне лушпиння, стічні води після виробництва вина), а також гідролізати побутових відходів. Найвища концентрація ЕПС (25—50 г/л), яка є порівняною з синтезувальною здатністю промислових продуцентів мікробних полісахаридів, досягається під час культивування продуцентів на гліцерині та відходах виробництва біодизелю, гідролізатах побутових відходів, фруктових шкірок, курячого пірʼя. Зазначимо, що натепер відомості про використання промислових відходів для біосинтезу мікробних ЕПС все ще обмежені. Піонерськими в цьому плані є результати наших власних досліджень про синтез полісахариду етаполану (концентрація ЕПС 14—16 г/л) на змішаній після смаження будь-яких продуктів олії різної якості. Реалізація такої технології не тільки знижує собівартість цільового продукту, а й дає змогу утилізувати наявні у великій кількості токсичні олієвмісні відходи, викиди яких в Україні не регламентуються. Microbial exopolysaccharides (EPS) are exogenous products of microorganisms metabolism of carbohydrate nature with high molecular weight which due to their ability to gelation, emulsification, suspension, flocculation and change the rheological characteristics of water systems are widely used in various industries (food, chemical, oil, etc.). However, a significant disadvantage of microbial exopolysaccharide technologies is using expensive carbohydrate substrates (sucrose, glucose, starch, etc.). There is limited information in the literature on alternative substitution of carbohydrates for EPS production with unconventional substrates that are cheap and available in large quantities. Such promising substrates for the biosynthesis of microbial polysaccharides are waste of biodiesel production, waste of the agro-industrial complex (extracts and hydrolysates of shrimp shells, rice bran, low-quality fig syrup, tomato processing waste, hydrolysates and crushed fruit skins, chicken feathers, potato peel waste, waste waters from wine industry), as well as hydrolysates of kitchen waste. The highest concentration of EPS (25—50 g/l), which is comparable to the synthesizing ability of industrial producers of microbial polysaccharides, is achieved by cultivating producers on glycerol and waste of biodiesel production, hydrolyzates of kitchen waste, fruit skins, chicken feathers. It should be noted that at present there are still few data on the using industrial waste for the biosynthesis of microbial EPS. Pioneering in this regard are the results of own research on the synthesis of ethapolan polysaccharide (EPS concentration 14— 16 g/l) on mixed oil of different quality after frying any products. The implementation of this technology not only reduces the cost of the final product, but also allows to utilize of large quantities of toxic oil-containing waste, the emissions of which are not regulated in Ukraine.Документ Особливості синтезу етаполану на суміші ацетату натрію та рафінованої соняшникової олії(2019) Вороненко, Андрій Анатолійович; Ярош, Марина Борисівна; Пирог, Тетяна ПавлівнаУ статті досліджено вплив молярного співвідношення та концентрації моносубстратів у суміші, способу підготовки посівного матеріалу та складу поживного середовища на синтез мікробного екзополісахариду (ЕПС) етаполану при вирощуванні Acinetobacter sp. ІМВ В-7005 на суміші ацетату натрію та рафінованої соняшникової олії. Кількість синтезованого полісахариду визначали ваговим методом після осадження ізопропанолом. ЕПС-синтезувальну здатність визначали як відношення кількості синтезованого полісахариду до біомаси та виражали у г ЕПС/г біомаси. Найвищі показники синтезу етаполану спостерігались за молярного співвідношення концентрацій ацетату та олії у суміші 1,0:0,13, що збігається з теоретично розрахованим.Документ Вплив умов культивування продуцентів поверхнево-активних речовин Acinetobacter calcoaceticus IМВ В-7241, Rhodococcus erythropolis IМВ Ac-5017 і Nocardia vaccinii IМВ В-7405 на синтез фітогормонів(2017) Пирог, Тетяна Павлівна; Гаврилкіна, Дар’я Володимирівна; Леонова, Наталія Осипівна; Шевчук, Тетяна АндріївнаУ статті досліджено синтез фітогормонів за умов росту продуцентів поверхнево-активних речовин Acinetobacter calcoaceticus ІМВ В-7241, dococcus erythropolis ІМВ Ac-5017 і Nocardia vaccinii ІМВ В-7405 на різних вуглецевих субстратах, у тому числі й промислових відходах. Рівень синтезу позаклітинних ауксинів і цитокінінів та їх якісний склад залежав від природи джерела вуглецю у середовищі культивування досліджуваних штамів. Найвищу кількість ауксинів (770 мкг/л) і найширший спектр цих фітогормонів синтезував штам N. vaccinii ІМВ В-7405 за умов росту на рафінованій олії. Концентрація цитокінінів була максимальною (348—364 мкг/л) у разі культивування N. vaccinii ІМВ В-7405 і A. calcoaceticus ІМВ В-7241 на рафінованій олії й очищеному гліцерині відповідно. За умов росту всіх штамів на відпрацьованій соняшниковій олії концентрація синтезованих фітогормонів становила в середньому 40—70 мкг/л. Проаналізовано можливість розробки безвідходної технології одержання комплексних мікробних препаратів з різноманітними біологічними властивостями мультифункціонального призначення.Документ Synthesis and biological activity of Аcinetobacter calcoaceticus IMV B-7241 surfactants depending on monovalent cations content in cultivation medium(2021) Pirog, Tatiana; Lutsay, Dariya; Shevchuk, Tetiana; Iutynska, GalynaMicrobial surfactants (biosurfactants) are multifunctional preparations due to a combination of physicochemical (reduction of surface and interfacial tension, emulsifying activity) and biological (antimicrobial and antiadhesive activity, the ability to destroy biofilms) properties. However, the disadvantage of biosurfactants synthesized as a complex of compounds is the possibility of changing the biological activity depending on the conditions of producer cultivation. Aim. To study the effect of potassium and sodium cations on the NADP+-dependent glutamate dehydrogenase activity of cell-free extract of Acinetobacter calcoaceticus ІМV B-7241 with subsequent appropriate modification of the nutrient medium composition and determination of antimicrobial and anti-adhesive activity of surfactant synthesized. Methods. A. calcoaceticus ІМV B-7241 strain was grown in media containing 2% of sunflower oil waste as a carbon source, as well as various concentrations of potassium and sodium chloride (basal – 1.0 g/l NaCl, medium # 1 that did not contains NaCl, medium # 2 in which the concentration of NaCl was 2.0 g/l, medium # 3 in which the concentration of NaCl and KCl was 1.0 g/l each). The surfactants were extracted from the supernatant liquid culture with a modified Folch mixture. Anti-adhesive activity and the degree of biofilms degradation were determined by spectrophotometric method, antimicrobial activity − by the indicator of the minimum inhibitory concentration (MIC). Activity of enzymes of surface-active aminolipids biosynthesis (NADP+-dependent glutamate dehydrogenase) and glycolipids (phosphoenolpyruvate (PEP) carboxylase, PEP-synthetase, PEP-carboxykinase, trehalose phosphate synthase) were analyzed in cell-free extracts obtained after the destruction of cells by ultrasound. Results. It was found that potassium and sodium cations in concentrations of 50 and 100 mM are inhibitors of NADP+-dependent glutamate dehydrogenase, and in lower concentrations (5–20 mM) – activators of this enzyme, as well as PEP-carboxykinase and PEP-synthetase. The increase in the biosurfactant concentration to 6.1−7.7 g/l during cultivation of A. calcoaceticus ІМV B-7241 in medium # 1 and # 3 was due to the predominant synthesis of glycolipids under such conditions, which was evidenced by the increase in 1.8−6.5 times in the activity of PEP-carboxylase, PEP-carboxykinase, PEP-synthetase and trehalose phosphate synthetase compared to the indicators on the basal medium. The concentration of surfactants synthesized in the basal medium was 3.6 g/l, but such surfactants were characterized by the highest antimicrobial and anti-adhesive activity. Their MIC against the test-cultures of studied bacteria (Pseudomonas sp. MI-2, Bacillus subtilis BT-2, Escherichia coli IEM-1, Staphylococcus aureus BMS-1, Enterobacter cloaceae C-8) and fungi (Candida albicans D-6, Rhizopus nigricans P1, Aspergillus niger P-3, Fusarium culmorum T-7) were 0.88−56 μg/ml and were by 2−3 orders of magnitude lower compared to established for surfactants synthesized in modified media # 1–3. In the case of treatment of abiotic materials with surfactant solutions obtained on the basal medium, the adhesion of bacteria and fungi was on average 10–20 % lower than after surface treatment by the surfactant synthesized in modified media. In the presence of 148−296 μg/ml of surfactants obtained in the basal medium, destruction of S. aureus BMS-1 and B. subtilis BT-2 biofilms was 45−66 %, and C. albicans D-6 yeast – 39−44 %. Under the action of similar concentrations of surfactants synthesized in modified media, the destruction of bacterial and yeast biofilms was lower: 6-52 and 20–46 %, respectively. Conclusions. The obtained results are consistent with the data of our previous studies on the possibility of regulating the antimicrobial and antiadhesive activity of surfactants in the process of producer cultivation by changing the content of cations in the medium, which are inhibitors/activators of enzymes responsible for the synthesis of components of the surfactants complex, which have certain biological properties.Документ Intensification of microbial exopolysaccharide ethapolan synthesis on the mixture of energy-excessive substrates(2021) Voronenko, Andryi; Pirog, TatianaIntroduction. The cultivation conditions of Acinetobacter sp. IMV B-7005, providing maximum synthesis of exopolysaccharide (EPS) ethapolan on the mixture of ethanol and sunflower oil were studied, as well as the possibility of replacing refined oil in the mixture with ethanol on a waste one was demonstrated. Materials and methods. Strain IMV B-7005 was grown in liquid mineral media, containing the mixture of ethanol and sunflower oil of various quality, as well as appropriate monosubstrates. The optimal molar ratio of the concentrations of substrates in the mixture was calculated theoretically according to Babel’s concept. The EPS concentration was determined gravimetrically after precipitation with isopropanol, the EPS-synthesizing ability – as the ratio of the EPS concentration to the concentration of biomass and expressed in g EPS/g biomass. Results and discussion. The highest rates of ethapolan synthesis were observed with the molar ratio of concentrations of ethanol and refined sunflower oil in the mixture of 1:0.056, as close as possible to the theoretically calculated (1:0.076), and the use of inoculum grown on ethanol. Further increasing of the concentrations of ethanol and oil led to a decrease in pH of the culture fluid to a suboptimal level for the EPS synthesis (4.5-4.8). To ensure the synthesis of ethapolan on a medium with high concentrations of ethanol (4%) and oil (1.2%) ammonium nitrate was replaced with an equimolar amount of nitrogen KNO3 (0.8 g/l), which is transported into cells by the symport with proton; fractional introduction of substrates in five equal portions during cultivation was carried out and was increased the concentration of Mg2+ cations, which are one of the activators of acetyl-CoA synthetase in Acinetobacter sp. IMV B-7005 affecting the enzymatic activity of systems responsible for the catabolism of fatty acids. Under such cultivation conditions, regardless of the type of used sunflower oil (refined or mixed waste) in the mixture with ethanol, the concentration of ethapolan reached 13.5-16.0 g/l, and EPS-synthesizing ability – 3.1-3.7 g EPS/g of biomass, which were respectively 3.2-3.8 and 1.6-1.9 times higher than before optimization. Conclusions. Based on determining the optimal molar ratio of monosubstrate concentrations in the mixture, modification of the medium composition (replacement of ammonium nitrate with potassium nitrate, increasing the content of magnesium cations, replacement of refined oil on a mixed waste one) and fractional addition of substrates the possibility of intensification of ethapolan synthesis on the mixture of energy-excessive substrates (ethanol and sunflower oil) was established.Документ Influence of tryptophan on auxin-synthesizing ability of surfactant producer Acinetobacter calcoaceticus IMV B-7241(2020) Pirog, Tatiana; Leonova, Natalia; Piatetska, Daria; Klymenko, Natalia; Shevchuk, TetianaIntroduction. The aim of this work is to determine the optimal tryptophan concentration and the time of its addition into the culture medium of the surfactant producer Acinetobacter calcoaceticus IMV B-7241 to achieve maximum auxin synthesis. Materials and methods. Cultivation was carried out on a liquid nutrient mineral medium using as a substrate of ethanol and waste of biodiesel production (crude glycerol). Tryptophan was added into the medium as a 1% solution in an amount of 100, 200 or 300 mg/L at the beginning of the process or at the end of the exponential growth phase (48 h of cultivation). Phytohormones were isolated by three times extraction with organic solvents from the supernatant of the culture liquid after extraction of surfactants. The qualitative and quantitative determination of gibberellins was carried out by high performance liquid chromatography. Results and discussion. The results show that regardless of the time of addition of tryptophan in the culture medium of the strain IMV B-7241 with crude glycerol a significant increase in the synthesis of auxins compared with those on the medium without this precursor was observed. The highest concentration of auxins was achieved by adding 300 mg/L of tryptophan into the medium with both substrates. Thus, A. calcoaceticus IMV B-7241 synthesized 1404.73, 1295.04 and 4850.98 μg/L of auxins on the crude glycerol medium with 100, 200 and 300 mg/L tryptophan added at the end of exponential phase respectively (and without precursor the concentration of auxins was 175,4 μg/L). Increased synthesis of auxins by strain IMV B-7241 correlated with the activity of tryptophan transaminase (key enzyme of biosynthesis): under cultivation on crude glycerol without precursor it was 163 nmol•min-1•mg-1 of protein, while in the presence of 300 mg/L of tryptophan added at the end of the exponential growth phase the activity was in 3.2 times higher – 526 nmol•min-1•mg-1 of protein. The highest concentration of auxins under cultivation on ethanol was achieved when 300 mg/L of tryptophan were added at the beginning of cultivation – 2261.66 μg/L. Conclusion. The result of the work established the possibility of increasing by one or two orders of magnitude of synthesized auxins in the case of addition into the culture medium of A. calcoaceticus IMV B-7241 low concentrations of the precursor of their biosynthesis.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 ОлександрівнаМета. 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.Документ Наночастки срібла та золота: практичне застосування, біосинтез з використанням дріжджів, біологічна активність(2022) Скроцька, Оксана Ігорівна; Лазюка, Юлія Володимирівна; Харченко, Євген ВіталійовичІснують різні способи синтезу наночасток срібла та золота: хімічні та фізичні методи, а також біогенний синтез. Через ряд недоліків, які притаманні хімічному та фізичному синтезу наночасток – використання токсичних та дороговартісних реагентів, висока температура синтезу або тиск, негативний вплив на довкілля, перспективним є саме біологічний синтез вказаних наночасток. При виборі обʼєкту для біосинтезу наночасток срібла та золота необхідно врахувати його переваги та недоліки. Серед переваг використання дріжджів є те, що вони на відміну від більшості бактерій більш прості й безпечні у роботі, так як не потребують специфічних заходів біобезпеки. У статті наведено інформацію щодо використання біомаси, безклітинного водного екстракту, культуральної рідини або її супернатанту для біосинтезу наночасток срібла і золота. При цьому використовували дріжджі родів Saccharomyces, Yarrowia, Magnusiomyces, Phaffia, Candida, Rhodotorula, Cryptococcus, Metschnikowia, Meyerozyma. Показано за рахунок яких сполук може відбуватись біовідновлення іонів золота та срібла та їх стабілізація: амінні, амідні та гідроксильні групи білків, НАДН, амінокислоти, вуглеводи і цукри, меланін, ферменти, вітаміни. Наночастки срібла та золота проявляють антимікробну активність, вони є дієвими проти антибіотикорезистентних мікроорганізмів. У представленому матеріалі наведені дані щодо антибактеріальної та протигрибкової дії вказаних наночасток щодо збудників кишкових інфекцій, шигельозу, пневмонії, дерматитів, кандидозів, грибкових захворювань та інших. Також проаналізовано наукові джерела, в яких автори досліджують механізми антимікробної дії наночасток срібла та золота. На сьогодні встановлено протипухлинну дію наночасток золота та срібла. Так, доведено їх антиракову дію на моделях карциноми молочної залози, шлунку, легень, хоріокарциноми плаценти людини. Протипухлинну дію наночасток пояснюють активацією ферменту каспази, який запускає каскад реакцій, що повʼязані з апоптозом. Іншим поясненням протиракової дії є збільшення активних форм кисню всередині пухлинних клітин. При цьому на нормальні клітини людини наночастки не справляють токсичної дії.