Биодеградация 2,4,6-тринитротолуола клетками дрожжей Yarrowia lipolytica в присутствии ферригидрита и в условиях полунепрерывного режима культивирования

• Автор: Хиляс, Ирина Валерьевна
• Шифр специальности: 03.02.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 120 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1. Нитроароматические соединения, их промышленный синтез и распространение в окружающей среде
2. Пути микробной трансформации 2,4,6-тринитротолуола
3. Железосодержащие минералы и их участие в трансформации нитроароматических соединений
4. Активные формы кислорода и азота. Участие активных форм кислорода в реакциях трансформации нитроароматических ксенобиотиков и минералов железа
5. Технологии, применяемые при ремедиации объектов, загрязненных ароматическими соединениями и тяжелыми металлами
6. Процессы биологической трансформации различных ксенобиотиков в биореакторах полунепрерывного и непрерывного функционирования
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
1. Штамм дрожжей и условия культивирования
2. Синтез ферригидрита и определение концентрации Ье
3. Абиотические эксперименты
4. Установка для биологической очистки среды от ТНТ
5. Спектрофотометрия в видимой области
6. Высокоэффективная жидкостная хроматография
7. Ионная хроматография
8. Газовая хроматография
9. Электронная парамагнитная резонансная спектроскопия
10. Рентгеновская дифрактометрия (ХМ))

11. Сканирующая электронная микроскопия
12. Химические реактивы
13. Статистическая обработка результатов
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1. Трансформация ТНТ клетками дрожжей У. Иро1уйса в присутствии ферригидрита
1.1. Аэробная трансформация ТНТ при начальном pH среды 5.5
1.2. Аэробная трансформация ТНТ при начальном pH среды 7.0
2. Образование оксида азота (II) в процессе деструкции ТНТ клетками У. Нро1уИса
3. Рентгеноструктурный анализ ферригидрита
4. Электронная микроскопия клеток У. Иро1уйса, проинкубированных в присутствии ферригидрита
5. Влияние химически синтезированных ГАДНТ, АДНТ и ТНТ-гидридных комплексов на процесс восстановления ферригидрита
6. Влияние культуральной жидкости У ipolytica, лишенной дрожжевого компонента, на процесс восстановления ферригидрита
7. Генерация супероксидного радикала в процессе трансформации ТНТ клетками У. Нро1у!лса
8. Многостадийный процесс трансформации ТНТ клетками У. Иро1уИса
8.1. Первая стадия биотехнологического процесса: инициация
полунепрерывного культивирования дрожжей в присутствии ТНТ
8.2. Вторая стадия биотехнологического процесса: полунепрерывный режим культивирования дрожжей в присутствии ТНТ
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
1-РГ-ТНТ С-1 моногидридный комплекс Мейзенхеймера
2.4-ДАНТ 2,4-диамино-6-нитротолуол
2.4-ДНТ 2,4-динитротолуол
2.6-ДНТ 2,6-динитротолуол
2.6-ДАНТ 2,6-диамино-4-нитротолуол
2-АДНТ 2-амино-4,6-динитротолуол
2-Г АДНТ 2-гидроксиламино-4,6-динитротолуол
3.5-2Н“-ТНТ С-3, С-5 дигидридный комплекс Мейзенхеймера
3.5-2ГГ-ТНТН+ протонированные изомеры С-3, С-5 дигидридного комплекса Мейзенхеймера
3-РГ-ТНТ С-3 моногидридный комплекс Мейзенхеймера
4-АДНТ 4-амино-2,6-динитротолуол
4-Г АДНТ 4-гидроксиламино-2,6-динитротолуол
АФК активные формы кислорода
АХДС антрахинон-2,6-дисульфонат
ВЭЖХ высокоэффективная жидкостная хроматография
ОВП окислительно-восстановительный потенциал
ТАТ 2,4,6-триаминотолуол
ТНТ 2,4,6-тринитротолуол
ТНФ 2,4,6-тринитрофенол, пикриновая кислота
ЭПР электронный парамагнитный резонанс
ХЕШ рентгеновская дифрактометрия
СОД супероксиддисмутаза
ДЭТК М,М-диэтилдитиокарбамат

О 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
время, ч
Рис. 8. (А) Рост дрожжей Y. lipolytica AN-L15 (Agoo) и изменение pH среды в присутствии ферригидрита (начальный pH среды 5.5). Символы: □, рост и ■, динамика pH в присутствии ТНТ; Л, рост и ▲, динамика pH в отсутствие ТНТ.
(Б) Образование продуктов восстановления ароматического кольца в
процессе трансформации ТНТ штаммом Y. lipolytica AN-L15 (начальный pH среды 5.5). Символы: ■, ТНТ; □, 3-FT-THT (мкМ); Д, 1-НГ-ТНТ; ▲, сумма других гидридных комплексов, выраженная как общая площадь их ВЭЖХ-пиков (при 476 нм); ж - сумма ТНТ, 3-FT-THT, ГАДНТ, АДНТ и 2,4-ДНТ.
(В) Образование других метаболитов в процессе трансформации ТНТ
штаммом Y. lipolytica AN-L15 (начальный pH среды 5.5). Символы: ■, 2ГАДНТ; □, 4-ГАДНТ, ▲, 2-АДНТ; Д, 4-АДНТ; х, 2,4-ДНТ, •, нитрит-ион, о, нитрат-ион (мкМ).
(Г) Изменение концентрации Fe2f (мкМ) в ходе редукции ферригидрита (начальный pH среды 5.5). Символы: □, Fe2+ в присутствии ТНТ и клеток, Д, Fe2+ в отсутствие ТНТ и в присутствии клеток; о, Fe2+ в присутствии ТНТ и в отсутствие клеток.