03.00.20 - Біотехнологія

Постійне посилання колекціїhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7152

Переглянути

Фільтри

1989 - 198911990 - 199912000 - 2009122010 - 202013

Налаштування

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 27
  • Ескіз
    Документ
    Біотехнологія препарату прямого внесення для активації ацетоно-бутилового бродіння
    (2020) Скроцький, Сергій Олександрович
    Дисертаційна робота присвячена розробці технології отримання концентрату ацетоно-бутилового бродіння (КАББ) прямого внесення на основі нових виділених штамів бактерій роду Clostridium, що дозволяє спростити та підвищити ефективність процесу отримання продуктів бродіння з субстратів. До складу КАББ ввійшли штами (C. beijerinckii ІМВ В-7806, С. beijerinckii ІМВ В-7701 та C. acetobutylicum ІМВ В-7807). Використання КАББ дозволяє отримувати бутанол також і з нетрадиційних субстратів: курячого посліду/ молочної сироватки різних лігноцелюлозних субстратів). Скорочення кількості технологічних стадій при використанні КАББ пришвидшує процес зброджування в порівнянні з традиційною технологією в 4 рази. Вперше виявлено взаємодію наночасток оксидів металів з АББ. Іммобілізація клітин КАББ в альгінаті натрію збільшує синтез бутанолу на 26 %. Розроблені ефективна технологія виготовлення КАББ і тимчасовий технологічний регламент на виробництво рідкої та сухої форми КАББ для використання його у зброджуванні субстратів методом його прямого внесення. The dissertation is devoted to the development of technology to produce the direct inoculation biopreparation from concentrates of acetone-butyl bacteria (CABB) on the basis of newly isolated strains of bacteria of the genus Clostridium. Biopreparation is purposed to simplify and increase the efficiency of obtaining fermentation products from substrates. Bacteria-producers of solvents (acetone, butanol, ethanol) and organic acids were isolated from various environmental sources. Based on 16S rRNA gene analysis isolates were identified as belonging to species Clostridium beijerinckii and Clostridium acetobutylicum. Obtained information was provided to GenBank database. Passports of three Clostridia strains (C. beijerinckii - 2 strains, C. acetobutylicum – 1 strain) were composed and Certificates of deposit No. IMV B-7806, IMV B-7701, IMV B-7807 were granted by the Depository of D.K. Zabolotny Institute of Microbiology and Virology NAS of Ukraine. There was demonstrated a possibility of replacement of high cost grain substrates for the synthesis of butanol and organic acids by C. beijerinckii IMV B-7806, C. beijerinckii IMV B-7701 and C. acetobutylicum IMV B-7807 with common industrial wastes that are mass pollutants of the environment (chicken manure, whey). For the first time a bacterial concentrate (CABB) of direct inoculation was proposed for acetonebutyl fermentation of substrates. Proposed preparation does not require any specialized microbiological operations for use and can be directly inoculated into the substrate in liquid or dry granular forms. The CABB included strains (C. beijerinckii IMV B-7806, C. beijerinckii IMV B-7701 and C. acetobutylicum IMV B-7807). Reducing the number of stages with use of CABB fastens the fermentation process in 4 times compared to traditional technology. For the first time the interaction of nanoparticles of metal oxides and ABB was demonstrated. Changes in cell morphology were shown in bacteriananoparticles interaction. The specific effect of nanoparticles on the synthesis of fermentation products was revealed. There is a potential for further enhancement of CABB efficiency by the use of cerium, silver and iron oxide nanoparticles. Immobilization of CABB cells in sodium alginate increases the subsequent synthesis of butanol of 26%. Efficient and inexpensive CABB manufacturing technology has been developed, consisting of: 1) separate cultivation of C. beijerinckii IMV B-7806, C. beijerinckii IMV B-7701 and C. acetobutylicum IMV B-7807 on nutrient media of different composition; 2) immobilization of strains using sodium alginate at a concentration of 20 g / L; 3) formation of calcium-alginate granules at a concentration of calcium chloride not lower than 5 g / L; 4) drying (40-45 °C.). A temporary technological regulation for the production of liquid and dry form of CABB was developed to use it for fermentation of substrates by the method of direct inoculation.
  • Ескіз
    Документ
    Удосконалення біотехнології анаеробної ферментації курячого посліду зі зниженою кількістю стоків
    (2019) Шаповалов, Євгеній Борисович
    Для покращення інтенсивності процесу було проведено метанову ферментацію курячого посліду з відходами виробництва біодизелю – неочищеним гліцерином, що є потенційним відходом, в разі розвитку альтернативної енергетики. Виявлено негативний вплив додавання гліцерину на метаногенез курячого посліду. У термофільному режимі інгібування метаногенезу відбувалось інтенсивніше, ніж у мезофільному. Додавання червоної глини дозволило покращити ефективність процесу при її застосуванні у кількості 25 % об’ємних частин до об’єму реакційної суміші. Однак, також характеризувалось додатковими затратами на закупівлю глини. Таким чином, застосування твердофазної ферментації у промислових умовах може викликати ряд проблем з стабільністю процесу, відповідно, та запуском біогазових установок, а її інтенсифікація характеризується погіршенням економічної привабливості процесу й доцільним є дослідження можливості рециркуляції рідкої фази в процесі метанової ферментації курячого посліду. У п’ятому розділі викладено аналіз особливостей функціонування біогазових установок за умови рециркуляції рідкої фази та вилучення амонійного Нітрогену сорбентом, розміщеним у реакторі. Виявлено, що концентрація метану за умови вилучення амонійного Нітрогену, є вищою ніж без нього. Частка метану у реакторі з вилученням амонійного Нітрогену становила 74 %, а без нього – 63 %. Загальна кількість виробленого метану значимо більшою у біореакторі з вилученням Нітрогену. Ефективність вилучення амонійного Нітрогену за умови повної рециркуляції рідкої фази ефлюенту з гідравлічним періодом утримання 5 діб з вологістю 92 % становила 12,5 %. Вміст амонійного Нітрогену наприкінці процесу становив 5,15 г/дм3 у контрольному реакторі та 4,58 г/дм3 у дослідному реакторі. Середня концентрація вільного амоніаку протягом сьомого обороту в контрольному реакторі становила 2136,8 мг/дм3, а у дослідному 1285,7 мг/дм3. Тобто, ефективність зниження вмісту вільного амоніаку становила 40 %. Тим не менш, за таких умов метаногенез курячого посліду є інгібованим та є необхідним визначення оптимальних умов проведення процесу. Для визначення оптимальних умов проведення процесу було проведено математичне моделювання результатів сорбції амонійного Нітрогену в процесі метанової ферментації ортофосфорною кислотою, розміщеною у реакторі. З результатів моделювання, видно, що запропонований метод регулювання вмісту амонійного Нітрогену, в ряді випадків, дозволяє тримати його концентрацію нижчою від небезпечного рівня навіть в умовах рециркуляції рідкої фази. Встановлено, що безпечний вміст амонійного Нітрогену може бути досягнутий за умови рециркуляції 40 % рідкої фази при проведенні процесу з гідравлічним періодом утримання 10 діб при регулюванні концентрації амонійного Нітрогену сорбентом, розміщеним у ректорі. Ступінь вилучення амонійного Нітрогену може бути суттєво збільшено за рахунок зміни геометричних розмірів біогазової установки, збільшення площі контакту сорбенту з газовою фазою та гідравлічного часу утримання. У шостому розділі проведено техніко-економічну оцінку технологій твердофазної ферментації з сорбцією амонійного Нітрогену червоною глиною та рідиннофазної ферментації курячого посліду з рециркуляцією рідкої фази. Виявлено, що рідиннофазна технологія утилізації курячого посліду з рециркуляцією рідкої фази характеризується кращими економічними показниками, ніж твердофазна ферментація. Виходячи з цього, наведено детальну характеристику технології утилізації курячого посліду за умови рециркуляції стоків. Доведено, що основними недоліками запропонованого підходу є неповна ферментація ефлюенту, що призводить до здуття ємностей з ним при зберіганні, а також незамкнутий цикл технології, що передбачає постійну закупівлю ортофосфорної кислоти та реалізацію кормового моноамонійфосфату, що в свою чергу, в разі відсутності попиту на кормовий моноамонійфосфат, може призводити до збитковості процесу. Запропоновано та обґрунтовано можливість рециркуляції сорбенту в реакторі з отриманням аміаку. Обґрунтовано потенційні підходи для поводження з аміаком. Досліджено можливість регенерації аміаку та визначено особливості процесу. Виявлено, що від температури залежить ступінь розкладання діамоній фосфату. Для вирішення проблеми недостатнього біологічного розкладання ефлюенту, досліджено підходи додаткової ферментації в ІС-реакторі та лужного каталізу ефлюенту для отримання гуматів та синтез-газу. Приведено результати детального аналізу процесу каталізу ефлюенту, що здійснювався сумісно з інститутом біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України. Виявлено, що більш економічно доцільним є підхід лужного каталізу, який характеризується утворення цінного гуматвмісного органо-мінерального добрива, що має високу вартість на ринку. Запропоновано та обґрунтовано можливість рециркуляції сорбенту в реакторі з отриманням амоніаку. Обґрунтовано потенційні підходи для поводження з амоніаком. Запропоновано вирішення проблеми газифікації ефлюенту курячого посліду шляхом лужного каталізу. Розроблена технологія дозволяє отримувати амоніак, забезпечує можливість регулювання кількості стоків біогазової установки, забезпечує можливість рециркуляції кислоти в процесі метанової ферментації курячого посліду, забезпечує знезараження посліду. Розроблено технологію утилізації курячого посліду з рециркуляцією рідкої фази, що характеризується періодом окупності 1,25 роки та щорічним прибутком 60142 тис. грн при утилізації відходів птахофабрики з поголів’ям 750 тис. голів. Наукова новизна роботи полягає у тому, що вперше доведено, що твердофазна ферментація курячого посліду характеризується низькою стабільністю за рахунок високих концентрацій амонійного Нітрогену та сірководню, встановлено, що додавання бентонітової глини дозволяє забезпечити підвищення стабільності процесу, виявлено тісний кореляційний зв’язок між концентрацією червоної бентонітової глини та вмістом амонійного Нітрогену й cірководню в твердофазних біореакторах, встановлено взаємозв’язки між кількістю рідини, що рециркулюється та вмістом амонійного Нітрогену в процесі метаногенезу курячого посліду з вилученням амонійного Нітрогену, вперше запропоновано вирішення проблеми недостатнього біологічного розкладання органічних речовин ефлюенту біогазової установки шляхом каталізу, вперше запропоновано спосіб регенерації сорбенту, який використовується для сорбції аміаку з газової фази та забезпечує замкнутий цикл.
  • Ескіз
    Документ
    Синтез мікробного полісахариду етаполану на олієвмісних промислових відходах
    (2019) Івахнюк, Микола Олександрович
    Дисертаційна робота присвячена розробці технології синтезу мікробного екзополісахариду етаполану штамом Acinetobacter sp. ІМВ В-7005 на відпрацьованих (пересмажених) оліях з різним вмістом полі- та мононенасичених жирних кислот. Максимальна концентрація етаполану (14–15 г/дм3) досягалася за концентрації відпрацьованої соняшникової олії 5 % (об’ємна частка), нітрату амонію 0,6 г/дм3 і використання інокуляту, вирощеного на відповідній рафінованій олії. Дробне внесення субстрату в процесі культивування штаму ІМВ В-7005 дало змогу підвищити кількість екзополісахариду на 20 %. Завдяки високій емульгувальній активності розчину етаполану (Е24=48–52 %), одержаного згідно розробленої технології, екзополісахарид штаму ІМВ В-7005 може бути використаний як складник косметичних кремів для рук. Розроблено тимчасовий технологічний регламент на виробництво культуральної рідини Acinetobacter sp. IMB B-7005 на основі відпрацьованої соняшникової олії для вторинного видобутку нафти. Dissertational work is devoted to the development of technology for the microbial exopolysaccharide (EPS) ethapolan synthesis by Acinetobacter sp. IMV B-7005 on waste oils with different contents of poly- and monounsaturated fatty acids. Today, microbial EPS are the subject of intense theoretical and applied researches. One of the most promising EPS is ethapolan. The producer of ethapolan is auxotroph for calcium pantothenate, industrial production of which is absent in Ukraine. A market research of multivitamin drugs that could be a source of pantothenate was conducted. Among the considered drugs the most promising for ussin was multivitamin complex “Complevit”. The optimal concentration of "Сomplevit" (in recount on pantothenate), which provides maximum ethapolan synthesis in a medium with different concentrations of sunflower oil, is 0.00085–0.00095 %. As in further work is planning to replace the refined oil on the waste, at the next stage the synthesis of ethapolan was investigated in a medium with the maximum possible concentration of refined sunflower oil. Increasing of sunflower oil concentration in basic medium for Acinetobacter sp. IMV B-7005 cultivation to 4−5 % was accompanied by decrease of ethapolan synthesis compared with those in the medium containing lower (2−3 %) substrate concentration. Increasing ammonium nitrate content to 0.6 g/cm3 and/or pantothenate concentration to 0.00095 % in a medium with 5% sunflower oil allowed to increase the amount of ethapolan synthesized up to 12.5 g/dm3, that is in 1.3−1.4 times higher than in the basic medium with the same concentration of the substrate but lower NH4NO3 (0.4 g/dm3) and pantothenate (0.00085 %). One of the approaches to the intensification of microbial synthesis technologies is adding of exogenous precursors of biosynthesis. Adding of exogenous glucose (a component of ethapolan) and fumarate (precursor of gluconeogenesis) at a concentration of 0.05 % in the cultivation medium of the strain IMV B-7005 with refined sunflower oil made it possible to increase the amount of synthesized ethapolan in 1.1−1.4 times, as well as to increase the viscosity of its solutions in 2−9.9 times compared with the indicators without predecessors. The possibility to replace refined oil on waste after meat and potato frying and unrefined oil for biosynthesis of ethapolan was studied. It is established that using inoculum grown on refined oil is accompanied by the synthesis of 14.4–15.5 g/dm3 of ethapolan on the waste oil after frying meat and unrefined sunflower oils (5 %). The indices of ethapolan synthesis in the medium containing waste oil after frying potato were increased from 4.2 g/dm3 to 8.1 g/dm3 with using inoculum grown on the same substrate. Synthesis of exopolysaccharide ethapolan on waste oils of various qualities (with different ratios of mono- and polyunsaturated fatty acids) was investigated as the generation of one or another waste depends on the region where the production is concentrated and the type of manufactured oil. It was established that the highest ethapolan concentration (11–14 g/dm3) was observed under Acinetobacter sp. IMV B-7005 cultivation on waste after frying meat sunflower and corn oils (that characterized by higher content of polyunsaturated fatty acids) at concentration 5 %, with using inoculum grown on refined oils. Replacing these oils in the cultivation medium on olive and rapeseed (with higher content of monounsaturated fatty acids) accompanied by some decrease in EPS concentrations (to 9‒10 g/dm3), but the EPS-synthesizing ability was higher in several times (6.3–7.6 g EPS/ g biomass). Also we have shown that regardless of the oil type in the inoculum obtaining medium (olive or sunflower), the ethapolan synthesis indexes on the mixture of waste sunflower and olive oils (in the ratio of 1:4; 4:1; 1:1) were slightly lower than in conditions of the producer growth on refined sunflower oil, but at the same time increasing of the EPS-synthesizing ability on 14−41 % was observed. Using mixed after frying meat, potatoes, onions and cheese sunflower oil as a substrate for the ethapolan production accompanied by the synthesis of the same polysaccharide concentration, as well as on refined oil. Reduction of the initial quantity of mixed sunflower oil to 1.25−2 % with followed fractional adding in portions of 1.25−1.5 % in the cultivation process to the final amount of 5% was accompanied by increase of ethapolan concentration on 15−20 % compared to a one-time addition of 5 % substrate. Solutions of the synthesized under such conditions polysaccharide at concentration of 0.05 % emulsified hexadecane, gasoline, diesel fuel (emulsification index 48−52 %), and the formed emulsion was stable for 20 days. Temporary technological regulation for the Acinetobacter sp. IMB B-7005 culture fluid obtaining from waste oil for secondary oil production was developed. Theoretical calculations of the cost for the nutrient medium preparing for Acinetobacter sp. IMB B-7005 culture fluid obtaining needed to increase secondary oil production at “OkhtyrkaNaftogaz” (262 units) is 3535.6 UAH, while for the production of the well-known EPS, xanthan (in the amount that will provide an equivalent amount of oil) – 44928 UAH. Due to the high emulsifying activity of the ethapolan solution, obtained according to the developed technology, the strain IMV B-7005 EPS can be used as a component of hand cosmetic creams.
  • Ескіз
    Документ
    Наукові засади створення біотехнологій біоцементації для використання в охороні довкілля і промисловості
    (2018) Стабніков, Віктор Петрович
    Дисертацію присвячено розробці наукових засад біотехнології виробництва і використання біоцементу на основі уреаза-продукуючих бактерій, які утворюють кристали карбонату кальцію в розчині солі кальцію і сечовини. Обґрунтовано використання безпечних чистих культур уреаза-продукуючих, галотолерантних та алкалофільних штамів бактерій Bacillus sp. VS1 і Yaniella sp. VS8 як інокуляту під час виробництва бактеріальної біомаси для біоцементації. Розроблено наступні біотехнології мікробної біоцементації: 1) формування міцного біоцементованого шару з товщиною в кілька міліметрів; 2) формування біоцементованого шару товщиною декілька сантиметрів; 3) біоцементація всього об’єму пористого матеріалу методом перколяції чи інжекції; 4) біоцементація з заміною іонів кальцію на іони двовалентного заліза, які утворюються залізо-відновлювальними бактеріями з гематиту дешевої залізної руди; 5) послідовна денітрифікація і фіксація пухирців утвореного біогазу в порах піску шляхом карбонатної біоцементації. Показано в лабораторних та пілотних дослідженнях, що біоцементація може знайти застосування для герметизації ставків і водоізоляції звалищ твердих відходів у піщаному ґрунті, для боротьби з вітровою та водною ерозію ґрунтів, для іммобілізації хімічних та бактеріологічних забруднювачів ґрунту, для покриття твердих матеріалів шаром кальциту, для гідроізоляції тріщин у камені та попередження міграції забруднювачів від сховищ твердих відходів в ґрунтову та поверхневу воду. Проведені дослідження відкривають шляхи розвитку і практичного використання нової біотехнологічної дисципліни – біотехнології біоцементаційних матеріалів і процесів. New area of biotechnology - construction biotechnology – is developing intensively for last decade. Construction biotechnology is using microorganisms for new materials such as biocement and new processes such as biocementation, that are useful for environmental engineering and industry. Biocement is considered as a replacement of cement for soil sealing and strengthening. Sizes of the biocement particles is significantly smaller that the cement sizes therefore biocement suspension is penetrating deeper than the cement suspension. Additionally, the viscosity of the biocement is 30 – 300 times lower than viscosity of the cement suspension. The thesis is devoted to the development of biocementation biotechnologies based on the activity of urease-producing bacteria and their applications in environmental engineering. Phylogenetic analysis by nucleotide sequences of 16S rRNA gene of strains from enrichment culture of urease-producing bacteria with stable urease activity has been done. Pure bacterial cultures should be used to avoid the presence of opportunistic pathogens. Urease-active halotolerant and alkaliphilic strains of Bacillus sp. VS1 and Yaniella sp. VS8 have been isolated, identified by 16S rRNA gene sequencing and studied as the bioagents for biocementation. Phylogenetic and physiological similarity of the strains Bacillus sp., which were isolated for ureolytic precipitation of calcium carbonate from different climate world zones was shown. To increase biosafety of biocementation, a method for production of inactivated but urease-active bacterial cells of urease-producing bacteria was developed and possibility of their application for biocementation was shown. It was shown that two types of urease-producing bacteria with constitutive urease (Bacillus sp. VS1) and inducible urease (Yaniella sp. VS8) can be cultivated for large scale biocementation using hydrolysate of activated sludge of municipal wastewater treatment plant. It is possible to increase greatly urease activity and biocementation rate by concentration of urease-producing bacterial biomass. It was shown that a mechanism of biocementation, which is based on microbiologically induced calcium carbonate precipitation, includes adsorption of bacterial cells onto the surface of sand grains, formation the crystals of calcite, aragonite, and vaterite, and binding with surface and between themselves. Adsorption efficiency of bacterial cells on the sand particles can be increased from 29 to 37% by pretreatment of sand with cations of calcium, aluminum and iron. To obtain material with needed properties, the following microbial biocementation technologies have been developed: 1) the formation of the strong biocemented layer with a thickness of a few mm by precipitation on the surface of material; 2) the formation of the layer with a thickness of a few cm by spraying biocement solution onto the surface, and 3) the formation of the biocemented volume of the porous material by percolation or injection of the biocement solution. To increase technological and economic efficiency of microbial biocementation two new methods have been proposed and studied. First method is the replacement of calcium ions with ions of ferrous, which were produced by ironreducing bacteria from hematite of cheap iron ore. This method can decrease the hydraulic conductivity of sand to 1.4∙10-7 m/s. Second method includes bioimmobilization of the gas bubbles, which were produced in the sand pores. This method can decrease the hydraulic conductivity of sand to 2∙10-7 m/s. Biotechnology of the surface biocementation has been proposed. This process can be used for the sealing of the ponds or landfills in sandy soil. It was shown that biocementation can be used to control wind and water erosion of soil and release of associated with dust chemical and bacteriological model pollutants. An application of biocementation for the coating of the surfaces of concrete, stone, glass, plastic, and wood with the layer of calcite was studied. This biocoating can be used for the surface protection of coastal concrete structures, creation of artificial reefs, and can promote environmental sustainability in the coastal area. The pilot test of biotechnological biocementation for the sealing of the cracks in the rocks with inactivated but urease active cells Yaniella sp. VS8 showed the applicability of the method in environmental engineering for prevention of pollutants migration to groundwater and surface water from the landfills. The pilot biocementation of the mixture of sand and limestone in by the injection of urease-producing bacteria Bacillus sp. VS1 significantly decreased hydraulic conductivity. The pilot tests confirmed the effectiveness of biocementation nto control the wind erosion of soil and showed the applicability of biocementation for the manufacturing of sand filters for microfiltration of water. Economical calculations showed the viability of biocementation application for environmental engineering. Selected microorganisms, discovered mechanisms of microbial biocementation, and the developed biotechnologies of the surface and bulk biocementation give the opportunity for further scientific development and practical applications of new biotechnological discipline – biotechnology of biocement production and application.
  • Ескіз
    Документ
    Біоконверсія промислових відходів у поверхнево-активні речовини Nocardia vaccinii ІМВ В-7405
    (2017) Берегова (Покора), Христина Андріївна
    Дисертаційна робота присвячена розробці технологій поверхнево-активних речовин (ПАР) Nocardia vaccinii ІМВ В-7405 з використанням суміші промислових відходів, а також дослідженню практичного використання ПАР для контролю чисельності фітопатогенних бактерій. Розроблена технологія дає змогу отримати 13 г/дм3 ПАР за умов культивування N.vaccinii ІМВ В-7405 на технічному гліцерині (8 %) і мелясі (1 %), підвищення у два рази (до 1 г/дм3) вмісту нітрату натрію у середовищі культивування та використання 10 % інокуляту, вирощеного на суміші технічного гліцерину (0,25 %) і меляси (0,25 %). The dissertation thesis is devoted to а development of technology of surface-active substances (surfactants) synthesized by Nocardia vaccinii IMV B-7405 using a mixture of industrial waste, such as crude glycerol and molasses, and to investigation of practical use of surfactants. Production of 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). The oil-oxidizing bacteria were isolated from the oil-polluted samples of soil and identified as Nocardia vacinii K-8 (IMV B-7405). The ability of these strain to synthesize the metabolites with surface-active and emulsifying properties was determined during the cultivation in medium with hydrophobic (n-hexadecane, liquid paraffin) and hydrophilic (glucose, ethanol) substrates was eatablished in previous studies. It was also determined that the chemical composition of surfactants synthesized by N. vacсinii K-8 on pure glycerol was a complex of neutral, glyco- and aminolipids. Glycolipids represented by trehalosediacelates and trehalosemycolates. Was showed that biosurfactant preparations of strain IMV В-7405 were effective against phytopathogenic bacteria. The possibility of replacing of pure glycerol for the surfactant biosynthesis by N.vaccinii IMV B-7405 with industry food waste (oil and fat industry, sugar, dairy industry, fried sunflower oil) was established.
  • Ескіз
    Документ
    Біотехнологія целюлолітичних ферментних препаратів термотолерантних мікроміцетів родів Aspergillus і Corynascus
    (2016) Омельчук, Євген Олександрович
    Дисертаційна робота присвячена розробленню технологій целюлолітичних ферментних препаратів на основі штамів термотолерантних мікроміцетів Aspergillus sp. 262, Corynascus sp. 2006 327н та практичного використання даних ферментних препаратів у технології одержання яблучного пектину. Dissertation work is devoted to development of cellulolytic enzyme preparations based on strains of thermotolerant micromycetes Aspergillus sp. 262, Corynascus sp. 2006 327n and practical usage of these enzyme preparations in technology of apple pectin obtaining.
  • Ескіз
    Документ
    Наукові засади створення біотехнологій поверхнево-активних речовин з поліфункціональними властивостями
    (2015) Карпенко, Олена Володимирівна
    Дисертаційна робота присвячена технологіям отримання та застосування поверхнево-активних речовин – продуктів мікробного синтезу (біоПАР). Встановлено, бактерії родів Gordonіa, Rhodococcus, Pseudomonas, Bacillus синтезують комплекси ПАР з іншими мікробними метаболітами: комплекс позаклітинних рамноліпідів і полісахаридів (РБК) бактерій Pseudomonas, комплекси клітинно-зв’язаних трегалозоліпідів, жирних кислот і каротиноїдів (ТПАР) та позаклітинного ліпоамінополісахаридного комплексу (ЛПК) бактерій Gordonіa. Оптимізовано склад поживних середовищ для синтезу ПАР Pseudomonas sp. PS-17 і G. rubripertincta УКМ Ас-122 шляхом математичного моделювання; підібрано стимулятори й умови. Масштабування синтезу ПАР у ферментері з вихровою системою аерації дозволило підвищити показники синтезу РБК до 12, 9 г/дм3, ТПАР – до 9,10-9,85 г/дм3, ЛПК – до 9,15 г/дм3. The thesis is devoted to the development and application of the technology of surfactants – products of microbial synthesis (biosurfactants). For the first time the ability of the genera Gordonia, Rhodococcus, Pseudomonas, Bacillus to produce surfactant complexes with other metabolites that are formed simultaneously while cultivating the producers, namely complex extracellular rhamnolipids and polysaccharides (RBC) of the bacteria Pseudomonas, as well as cell-bound complexes of trehalose lipids, fatty acids, carotenoids (TSUR) and extracellular lipoaminopolysaccharide complex (LPC) of actinobacteria Gordonia, was studied. The benefits of derived complexes are efficiency and economic advantages due to cheaper methods of isolation and reduction of purification stages. The composition of microbial surface-active complexes, as well as the molecular weights of their components – rhamnolipides and polysaccharides were determined.
  • Ескіз
    Документ
    Біотехнологія поверхнево-активних рамноліпідів штаму Pseudomonas SP. PS–17 у ферментері
    (2014) Єрохін, Володимир Анатолієвич
    Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 03.00.20 – біотехнологія. − Національний університет харчових технологій, МОН України, Київ, 2014. Дисертаційна робота присвячена розробленню технології синтезу поверхнево-активних речовин штамом Pseudomonas sp. PS-17 у ферментері. Розроблено оптимальний склад поживних середовищ шляхом математичного моделювання з використанням адитивно-решітчастих рівнянь для синтезу біомаси та рамноліпідів штамом Pseudomonas sp. PS-17. Визначено кінетичні параметри ферментації, складено матеріальний баланс процесу і на його основі розраховано показники для масштабування процесу в умовах біореактора. Проаналізовано динаміку росту штаму і синтезу продукту в різних системах ферментації. Вперше показано ефективність культивування Pseudomonas sp. PS-17 у системі інжекційно-вихрового біореактора. Дана система дозволяє ефективно контролювати процес піноутворення, що є важливою проблемою виробництва позаклітинних ПАР. Визначено оптимальні умови культивування штаму Pseudomonas sр. PS-17, що забезпечило підвищення виходу ПАР у 3,4 раза та зменшення часу культивування на 40 %. Встановлено, що керована подача кисню в процесі ферментації дозволяє збільшити максимальну продуктивність культури на 30 %, а також зменшити енергозатрати на аерацію середовища на 30 %. Розроблено технологію одержання поверхнево-активних продуктів штаму Pseudomonas sр. PS-17 із використанням ферментера інжекційно-вихрової системи. Запропоновано принципову технологічну та апаратурно-технологічну схеми їх виробництва. Дана технологія може бути рекомендована для виробництва позаклітинних поверхнево-активних продуктів мікробного синтезу. Dissertation for the degree of Candidate of Technical Sciences in speciality 03.00.20 − Biotechnology. − National University of Food Technologies, MES of Ukraine, Kyiv, 2014. The dissertation thesis is devoted to development of technologies of synthesis of the surface-active substances by strain Pseudomonas sp. PS-17 in the fermenter. For the first time the effectiveness of cultivation of Pseudomonas sp. PS-17 in the injection-vortex bioreactor system was shown. This system can effectively control the foaming process during the fermentation, which is the serious problem of production of extracellular biosurfactants. The optimum conditions for cultivation the strain Pseudomonas sp. PS-17 has been determined. These factors increase the yield of surfactant at 3,4 times and reducing the time of cultivation by 40 %. The technology of surface-active products by strain Pseudomonas sp. PS-17 in fermenter with injection-vortex system has been developed. This technology can be recommended for the production of extracellular surface-active products of microbial synthesis.
  • Ескіз
    Документ
    Розробка технології періодичного культивування Rhodococcus erythropolis EK-1 – продуцента поверхнево-активних речовин
    (2014) Ігнатенко, Сергій Вікторович
    Дисертаційна робота присвячена розробці технології метаболітів з поверхнево-активними та емульгувальними властивостями у процесі періодичного культивування R. erythropolis ЕК-1 у лабораторному ферментері АК-210. Встановлено, що максимальні показники синтезу поверхнево-активних речовин (концентрація позаклітинних ПАР 7,2 г/дм3, індекс емульгування культуральної рідини 50%, вихід ПАР від субстрату 50%) в умовах культивування штаму ЕК-1 у ферментері АК-210 на середовищі з н-гексадеканом спостерігаються за концентрації розчиненого кисню 60 – 70 %, рН 8,0 та дробного внесення субстрату по 0,3 – 0,4 % кожні 5 – 6 год до кінцевої концентрації 2,4 %. Dissertation is devoted to developing technology metabolites of surfactants and emulsifying properties of the periodic cultivation of R. erythropolis EK-1 in a laboratory fermenter AK-210. Microbial surfactants and emulsifiers are used in many sectors of the economy, in particular to increase oil production, giving specific taste and structural properties of the food, the creation of new highly efficient forms of pharmaceuticals, as well as in bioremediation processes of ecosystems. The main object of study was a strain of Rhodococcus erythropolis EK-1, isolated from oil-contaminated soil samples. Strain deposited with the Depositary microorganisms Institute of Microbiology and Virology, National Academy of Sciences at number IMV Ac-5017.
  • Ескіз
    Документ
    Розроблення технології інулінази грибного походження
    (2014) Стойко, Вікторія Іштванівна
    В результаті проведеного скринінгу селекціоновано нові штами грибів Penicillium aculeatum 225 та Aspergillus sp. 8ТХ – продуценти позаклітинної інулінази. Вивчено ряд морфолого-культуральних та фізіолого-біохімічних властивостей відібраних штамів. Підібраний склад поживних середовищ для вирощування штамів-продуцентів та розроблені умови їх культивування. В результаті величина екзоінуліназної активності досліджених штамів підвищена у 9 - 11 разів (біля 20 – 30 од/см3). Методи виділення та очищення інулінази включають осадження ферменту органічними речовинами (етанол, ізопропанол, ацетон) та ультрафільтрацію культуральної рідини. Отримано технічні ферментні препарати інулінази з активністю для P. aculeatum 225 – 72,2 од/см3 (питома активність 6,07 од/мг) і Aspergillus sp. 8TX – 64,9 од/см3 (питома активність 4,87 од/мг). Інуліназа досліджених мікроміцетів проявляла активність у діапазоні значень pН від 5,0 до 6,0. Оптимальна температура дії інулінази P. aculeatum 225 65 ˚С. Інактивацію інулінази Aspergillus sp. 8TX спостерігали при температурі 60 ˚С і вище. Розроблено Технічні умови, технологічну та апаратурну схему виробництва гідролітичного ферментного препарату з інуліназною активністю. Були проведені стендові дослідження процесу культивування штаму-продуценту P. aculeatum 225 в напіввиробничих умовах та встановлені оптимальні режими його культивування. Cultural, morphological, physiological and biochemical properties of selected strains were studied. Compositions of nutrient media for producers and conditions of their cultivation were selected. As a result, the value of exoinulinase activity of studied strains increased in 9 - 11 times (about 20 – 30 U/ml). Methods of isolation and purification of studied inulinase included the sedimentation of enzyme by organic solvents (ethanol, isopropanol, acetone) and ultrafiltration of cultural liquid. Crude enzyme preparation from P. aculeatum 225 showed the activity of 72,2 U/ml (specific activity was 6,07 U/mg) and one from Aspergillus sp. 8TX showed the activity of 64,9 U/ml (specific activity was 4,87 U/mg). Obtained fungal inulinase were active in the range of pH values from 5,0 to 6,0. The temperature optimum for P. aculeatum 225 inulinase was at 65 ˚С and for Aspergillus sp. 8TX inulinase - at 60 ˚С and above.