Биокаталитические системы на основе иммобилизованных клеток гриба Rhizopus oryzae : Способы получения и свойства

Биокаталитические системы на основе иммобилизованных клеток гриба Rhizopus oryzae : Способы получения и свойства

Автор: Спиричева, Ольга Васильевна

Шифр специальности: 02.00.15

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2006

Место защиты: Москва

Количество страниц: 170 с. ил.

Артикул: 3010594

Автор: Спиричева, Ольга Васильевна

Стоимость: 250 руб.

Биокаталитические системы на основе иммобилизованных клеток гриба Rhizopus oryzae : Способы получения и свойства  Биокаталитические системы на основе иммобилизованных клеток гриба Rhizopus oryzae : Способы получения и свойства 

ВВЕДЕНИЕ .
Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Биокатализаторы на основе иммобилизованных клеток микроорганизмов
1.1.1. Иммобилизованные клетки в биотехнологии .
1.1.2. Методы иммобилизации мицелиальных грибов
1.1.3. Общая характеристика криогсля поливинилового спирта как носителя
для иммобилизации клеток .
1.1.4. Свойства иммобилизованных клеток
1.2. Молочная кислота .
1.2.1. Практическое значение молочной кислоты и ее производных .
1.2.2. Химические методы получения молочной кислоты .
1.2.3. Микробиологические способы получение молочной кислоты .
1.2.3.1. Бактериальные продуценты молочной кислоты .
1.2.3.2. Мицелиальные грибы продуценты молочной кислоты
1.2.3.3. Биокатализаторы на основе иммобилизованных грибов
продуцентов молочной кислоты .
1.3. Липолитические ферменты
1.3.1. Общая характеристика липолитических ферментов .
1.3.2. Влияние различных факторов на биосинтез липаз мицелиальных грибов .
1.3.3. Иммобилизованные грибные продуценты липолитических ферментов
ф 1.3.4. Проблемы очистки сточных вод, содержащих вещества липидной природы .
Глава И. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ .
2.1. Материалы
2.1.1. Химические реактивы .
2.1.2. Микроорганизмы
2.2. Методы .
2.2.1. Хранение культур грибов .
2.2.2. Выращивание и хранение культур бактерий .
2.2.3. Иммобилизация спорового материала и биомассы бактерий
в криогель ПВС
2.2.4. Сбраживание глюкозосодержащей среды свободными и .
иммобилизованными клетками бактерий в периодическом реакторе
2.2.5. Культивирование клеток гриба .
в процессах получения молочной кислоты
2.2.6. Определение амилазной активности .
2.2.7. Определение концентрации глюкозы
2.2.8. Определение динамической вязкости растворов по методу Оствальда .
2.2.9. Определение концентрации молочной кислоты .
2.2 Определение концентрации крахмала
2.2 Определение сухого веса биомассы .
2.2 Определение концентрации внутриклеточного АТР биолюминисцеитным методом .
2.2 Культивирование клеток гриба .
в процессах биосинтеза внеклеточных липолитических ферментов .
2.2 Определение активности липазы модифицированным методом Олфорда
и Пирса .
2.2 Определение ХПК .
2.2 Хроматографическое разделение комплекса липолитических ферментов, секретируемых свободными и иммобилизованными клетками гриба . .
2.2 Электронная и световая микроскопия образцов гранул .
2.2 Электрофоретический анализ белков
2.2 Исследование реологических характеристик гранул, полученных на
основе криогеля поливинилового спирта
2.2 Определение кинетических параметров процессов с использованием свободных и иммобилизованных клеток .
Глава III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Биокатализатор для получения молочной кислоты условия формирования и свойства .
3.1.1. Скрининг культур по соотношению синтезируемых ими и изомеров молочной кислоты
3.1.2. Получение молочной кислоты при использовании свободных и иммобилизованных клеток бактерий
3.1.2.1. Кинетические характеристики сбраживания глюкозы
свободными бактериальными клетками .
3.1.2.2. Молочнокислое брожение в реакторе периодического действия
с использованием концентрированных суспензий клеток Ь. ссяег
3.1.2.3. Молочнокислое брожение в реакторе периодического
действия с использованием иммобилизованных клеток бактерий сав1
3.1.3. Получение молочной кислоты при использовании
свободных и иммобилизованных клеток гриба Я. огугае
3.1.3.1. Продуцирование молочной кислоты свободными клетками Я. огугае .
3.1.3.2. Получение молочной кислоты иммобилизованными клетками Я. огугае в процессе формирования биокатализатора при
использовании питательных сред различного состава
3.1.3.2.1. Формирование биокатализатора при использовании питательной среды с глюкозой
3.1.3.2.2. Формирование биокатализатора при
использовании крахмалосодержащей питательной среды .
3.1.3.2.3. Сравнительный анализ процессов формирования
би о катализатора на основе иммобилизованных в криогель ПВС
клеток гриба Я. огугае, выбор оптимальных условий .
3.1.3.3. Получение молочной кислоты при использовании
биокатализатора на основе иммобилизованных клеток гриба Я. огугае .
3.1.3.3.1. Получение молочной кислоты в периодическом
процессе с использованием питательной среды, содержащей глюкозу
3.1.3.3.2. Накопление молочной кислоты в режиме периодического процесса с подпитками субстратом глюкозой .
3.1.3.3.3. Получение молочной кислоты в периодическом
процессе при использовании кислотных гидролизатов крахмала
3.1.3.3.4. Получение молочной кислоты при использовании кислотных гидролизатов крахмала в периодическом процессе
с подпитками субстратом
3.1.3.3.5. Получение молочной кислоты в периодическом
процессе при использовании клейстеризованного крахмала .
3.1.4. Анализ параметров процесса получения молочной кислоты с использованием биокатализатора на основе иммобилизованных клеток гриба Я. огугае
3.2. Биокатализатор на основе иммобилизованных клеток гриба Я. огугае, секретирующих липолитические ферменты .
3.2.1. Скрининг продуцентов липаз среди штаммов гриба i
для разработки биокатализатора на основе иммобилизованных клеток
3.2.2. Влияние состава питательной среды на формирование
свободного и иммобилизованного мицелия, секретирующего липазы .
3.2.3. Влияние различных факторов на результаты многократного использования
иммобилизованных клеток гриба . , продуцирующих липазы
3.2.3.1. Влияние состава среды на липолитическую активность внеклеточных ферментов, секретируемых иммобилизованными клетками гриба
3.2.3.2. Характеристики биокатапизатора на основе клеток гриба иммобилизованных в криогсле ПВС . ,
осуществляющих биосинтез внеклеточных липолитических ферментов .
3.2.4. Анализ комплексов липолитических ферментов, сскрстирусмых свободными и иммобилизованными клетками гриба .
3.2.5. Исследование возможности использования биокатализатора на основе иммобилизованных клеток гриба . для очистки
сточных вод, содержащих вещества липидной природы .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Доступность и стоимость агентов, применяемых для иммобилизации, физические и химические свойства предполагаемого носителя, морфологические особенности и физиологические свойства исследуемых микроорганизмов, а также условия дальнейшего использования иммобилизованных клеток являются определяющими факторами при разработке способов получения БК и для успешного проведения процессов биосинтеза, требующих сохранения высокой активности БК. Следует также отметить, что определенные особенности проведения тех или иных процессов, катализируемых иммобилизованными клетками, а также накапливающиеся метаболиты органические кислоты, спирты, сскрстируемыс ферменты и т. Сравнительный анализ характеристик известных носителей свидетельствует о необходимости поиска новых материалов для иммобилизации клеток мицелиальных грибов при разработке БК. Известно, что в обычных гомогенных гелевых системах полиакриламидных, каррагинановых, альгинатных условия, необходимые для нормального развития биомассы, соблюдаются лишь в приповерхностных областях матрицы носителя. Наличие пор малого диаметра приводит к тому, что снабжение иммобилизованных клеток субстратами и отвод метаболитов внутри массы геля существенно затруднены вследствие диффузионных ограничений, что приводит к угнетению и отмиранию иммобилизованных клеток во внутренней части БК , . Этого можно избежать путем использования макропористых ячеистых матриц, в которых диффузия веществ к клеткам и от них в фазе геля не затруднена. Именно такой структурой обладают криогсли поливинилового спирта ПВС гетеропористыс вязкоупругие гидрогели. Высокопористые гели, получаемые методом замораживания оттаивания концентрированных водных растворов ПВС, используют в качестве носителей для иммобилизации клеток микроорганизмов , . При формировании структуры криогеля происходит кристаллизация растворителя воды и сегрегация фаз, а кристаллы растворителя выступают в роли порообразователя . Важной характеристикой криогеля ПВС является еч гетерогенная высокопористая структура, возникающая в результате протекания гелеобразован и я в двухфазной среде, которая состоит из поликристаллов льда и жидкой микрофазы Рис. Так как лед в основном объеме системы служит порообразователем, то после его плавления в структуре криогеля ПВС образуются крупные поры микронных размеров различной архитектуры. Такой механизм гслеобразования определяет макропористый характер структуры криогеля ПВС, которая была изучена с помощью различных видов электронной микроскопии , . Одним из несомненных достоинств носителей на основе криогелей ПВС являются их физикомеханические характеристики, в частности, нехрупкая вязкоупругая матрица практически не подвергается абразивному износу даже при интенсивном перемешивании. Па без появления хрупкости , которая, в общем, присуща большинству альгинатных, каррагинановых и агаровых носителей. Реологические характеристики криогеля ПВС напрямую связаны с его термическими показателями. Показано , что чем выше прочность криогеля ПВС, тем выше его температура плавления криогели ПВС это нековалентные термообратимые гели, поэтому при нагревании они плавятся, а при последующей криогенной обработке вновь образуется криогель. Термостабильность криогеля ПВС такова температура плавления превышает С, что в его матрицу, наряду с мезофильными, можно иммобилизовать и термофильные культуры. ОвГ4
I
Рис. Криотропнос гслеобразование водного раствора ПВС. ПВС, 2 гидрофильный растворитель вода, 3 кристаллы замороженного растворителя 4 гелевая матрица, 5 макропоры. ПВС дешевый синтетический полимер, мировое производство которого составляет несколько сотен тысяч тонн в год. Каждая марка строго стандартизована. Полимер химически стабилен, нетоксичен и устойчив к бактериальному заражению. Криогели ПВС механически прочны при от 2,0 до ,0 . Физикохимические свойства криогелей ПВС и их пористость определяются характеристиками используемого полимера молекулярная масса, количество блокированных ОНгрупп, его концентрацией в исходном растворе и режимами криогенной обработки температура и продолжительность замораживания, скорость оттаивания, наличие добавок и т. Благодаря наличию гидроксильной группы у каждого второго углеродного атома своей цепи ПВС в растворах за счет образования водородных связей склонен к ассоциации, быстро проявляющейся при изменении термодинамического состояния растворителя например, при охлаждении .

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.207, запросов: 121