Принципи регуляції складу і фізико-хімічних властивостей екзополісахаридів, синтезованих Acinetobacter sp.

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук за спеціальністю 03.00.20 – біотехнологія. – Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К.Заболотного НАН України, Київ, 1999. Дисертацію присвячено дослідженню регуляції синтезу мікробних екзополісахаридів (ЕПС) та розробці наукових основ одержання ЕПС зі стабільними заданими властивостями. В дисертації на основі підходів до регуляції складу, фізико-хімічних властивостей і інтенсифікації синтезу комплексного полісахаридного препарату етаполану (продуцент Acinetobacter sp.) визначена наукова стратегія розробки технології біосинтезу мікробних ЕПС сталого складу з очікуваними властивостями. Встановлена залежність реологічних властивостей етаполану від співвідношення в його складі ацильованого і неацильованого компонентів, а також від вмісту жирних кислот в ацильованому полісахариді. Показана можливість регулювання спрямованості процесів синтезу ЕПС Acinetobacter sp. на С2-сполуках за допомогою інтермедіатів їх метаболізму та регуляції вмісту жирних кислот в ЕПС шляхом змінення концентрації одновалентних катіонів в середовищі культивування продуцента. Розроблена технологія одержання етаполану, яка дозволяє одночасно збільшити в 4-5 разів кількість синтезованих ЕПС та регулювати їх склад і властивості в залежності від області практичного використання. Встановлена можливість регуляції реологічних властивостей етаполану за рахунок підвищення ефективності його захисних функцій по відношенню до клітин продуцента, яка була реалізована при розробці двостадійного процесу одержання етаполану з покращеними реологічними характеристиками. Розроблені наукові основи створення керованих мікробних асоціацій – продуцентів етаполану з стабільними властивостями. значимость. Thesis for a doctor’s degree by speciality 03.00.20 – biotechnology. – The Institute of Microbiology and Virology of National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 1999. The dissertation represents the investigation of the regulation of the microbial exopolysaccharides (EPS) synthesis and development of the scientific bases of obtaining EPS possessing stable and definite properties. Basing on the approaches to the regulation of composition, physico-chemical properties and synthesis intensification of the complex preparation ethapolan (producer Acinetobacter sp.) the scientific strategy of developing the biosynthesis technology of microbial EPS with stable composition and properties has been determined. Rheological properties of the ethapolan solutions were established to be determined by the ratio of acylated and nonacylated EPS in its composition as well as by the content of fatty acids in acylated EPS. The possibility of regulation of the Acinetobacter sp. EPS synthesis from C2-compounds by the intermediates of their metabolism and regulation of the fatty acid content in the EPS composition by changing the monovalent cation concentration in the growth medium has been shown. The technology of the ethapolan production has been developed which allows to increase the EPS quantity of 4-5 fold and to control simultaneously its composition and properties necessary for a definite field of the ethapolan application. The possibility of the ethapolan rheological properties regulation by increasing its protective functions efficiency has been established. Basing on these investigations a two-stage process of obtaining ethapolan with improved rheological properties has been developed.The scientific bases of composing controled microbial associations producing ethapolan with stable properties have been determined.