Биосенсоры для детекции сульфоароматических и фенольных соединений на основе бактерий родов Comamonas и Pseudomonas - деструкторов n-толуолсульфоната и фенола

• Автор: Макаренко, Александр Александрович
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Список используемых сокращений
1. ВВЕДЕНИЕ
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Биосенсоры как направление
в аналитической биотехнологии
2.1. Типы преобразователей, используемые в биосенсорах. Электрохимические преобразователи
2.2. Типы биологических материалов, применяемых в рецепторных элементах биосенсоров
2.2.1. Сенсоры на основе ферментов, антител и иммунных комплексов, ДНК, животных и
растительных клеток, клеточных органоидов
2.2.2. Сенсоры на основе микробных клеток
2.2.2.1. Микробные сенсоры в мониторинге газовых
и водных сред
2.2.2.1.1. Мониторинг атмосферы
2.2.2.1.2. Мониторинг гидросферы
2.2.2.2. Классы соединений, детектируемых с помощью микробных биосенсоров
2.2.2.2.1. Определение БПК
2.2.2.2.2. Детекция мутагенов и поллютантов
2.2.2.2.3. Сенсоры для определения анионных поверхностно-активных веществ (ПАВ)
2.2.2.3. Методы иммобилизации биологического материала в рецепторном элементе сенсора
2.3. Микроорганизмы-деструкторы и их использование в разработке биосенсоров для детекции токсичных соединений
2.3.1. Микроорганизмы-деструкторы токсичных соединений
2.3.2. Методы направленной модификации микроорганизмов для придания им деструктивных свойств
2.3.3. Плазмидная детерминированность генов биодеградации
2.4. Потребности в детекции ароматических и сульфоароматических соединений
2.4.1. Ароматические соединений и их влияние на экосистемы
2.4.2. Краткая характеристика сульфоароматических соединений
2.4.3. Возможный механизм биодеградации
толуолсульфоната (ТС)
2.5. Характеристика штамма Сотатопт іеьіоіїегопі
3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
3.1. Изучение Исследование способности микроорганизмов
к деградации толуолсульфоната (ТС)
3.1.1. Трансформация ТС свободными клетками
3.1.2. Деградация ТС иммобилизованными клетками
3.1.3. Определение скорости ферментативной реакции клеток
3.1.4. Дег радация ТС в непрерывных условиях
3.1.5. Контроль процесса деградации
3.1.6. Получение плазмидного и бесплазмидного варианта штамма С. testostewm
3.2. Разработка микробного сенсора для определения и-толуолсульфоната
3.2.1. Среда культивирования
3.2.2. Иммобилизация микроорганизмов
3.2.3. Исследование деградирующей активности микроорганизмов
3.3. Разработка микробного сенсора для детекции фенола
3.3.1. Объект исследования
3.3.2. Штаммы-деструкторы фенола
3.3.3. Иммобилизация клеток
3.3.4. Хранение беактериальных штаммов
3.3.5. Скорость окисления субстрата бактериальными клетками
3.4. Характеристика полярографической измерительной системы
3.5. Деградация фенола в колоночном реакторе с иммобилизованным активным илом установки биохимочистки (БХО)
3.5.1. Отбор проб активного нла
3.5.2. Иммобилизация активного ила
3.5.3. Условия эксперимента
3.5.4. Контроль на входе и выходе колонки
3.5.5. Данные по работе установки биохимочистки
3.5.6. Определение фенола
3.6. Оптимизация работы установки БХО
3.6.1. Концентрация растворенного кислорода
3.6.2. Проведение замеров
3.7. Статистическая обработка полеченных результатов
3.8. Основные технические параметры анализатора
4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Биодеградация ТС с помощью СЛе$і05Іегопі В81310(рВ81010)
4.1.1. Деградация ТС свободными и иммобилизованными клетками в периодических условиях
4.1.2. Деградация ТС в непрерывных условиях
4.2. Сенсор для детекции я-толуолсульфоната (ТС)
4.2.1. Скрининг штаммов-деструкторов арилсульфонатов
4.2.2. Характеристика штамма Сотатопах ієбїоїієгопі
4.2.3. Характеристика сенсоров на основе плазмидсодержащего и бесплазмидного штамма С. Іеьіояіегопі
4.2.4. Исследование работы сенсора на основе клеток

3.5.6. Фенол в пробах определяли титриметрически согласно методики [204]. Кислород определяли титриметрически по Винклеру согласно методики [205].
3.6. Оптимизация работы установки БХО
3.6.1. Концентрация растворенного кислорода измерялась прецизионным кислородомером фирмы Hanna Instruments HI 9143.
3.6.2. Замеры проводились по первому и второму коридору каждого аэротенка с интервалом по длине аэротенка 10 м в верхнем слое иловой смеси. Длина коридора составляет 39 м (округленно 40). Точки отбора лежали на продольной оси коридора.
3.7. Статистическую обработку результатов измерений проводили стандартным методом с использованием t - критерия Стьюдента. Кривые на графиках строились по средним значениям, полученным в результате не менее 5 экспериментов. Анализатор выполнял процедуры определения максимального значения сигнала и процедуру дифференцирования сигнала с погрешностью не выше 0.5 %.
3.8. Основные технические параметры анализатора приведены в таблице №