Биосинтез и свойства экзополисахарида Azotobacter vinelandii

• Автор: Логинов, Ярослав Олегович
• Шифр специальности: 03.01.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Щёлково
• Количество страниц: 147 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Разнообразие микробных экзополисахаридов

1.2. Физиологическая роль экзополисахаридов

1.3. Биосинтез экзополисахаридов

1 АХимические и физические свойства экзополисахаридов

1.5.Выделение микроорганизмов, продуцирующих

экзополисахариды

1.6. Основные методы выделения экзополисахаридов

1.7. Альгинаты
1.7.1. Структура и свойства альгинатов
1.7.2. Источники альгинатов
1.7.3.Альгинаты, продуцируемые АгогоЬаМег vinela.nd.ii
1.7.4. Использование альгинатов
1.7.4.1. Альгинаты как полимерные наночастицы и наногели
1.7.4.2. Культивирование микроорганизмов с использованием
гранул, содержащих альгинатный гель
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследований
2.2. Условия хранения бактерий АгоюЬаМег уте1апсШ ИБ
2.3. Исследование влияния природы источника углерода на синтез
вязкого ЭПС бактериями Аго1оЬас(ег уте1апс1И ИБ
2.4. Оптимизация условий культивирования бактерий Аго1оЬас1ег
уте1апс1и ИБ
2.5. Влияние принудительной аэрации и перемешивания на
вязкость культуральной жидкости АгоЮЬааег у'те1апс1И ИБ
2.6. Культивирование А"ои>Ьасгег vi.neland.ii ИБ 1 с целью наработки

2.7. Определение остаточной сахарозы в культуральной жидкости
при культивировании Аго1оЬас1ег у'те1апсШ ИБ
2.8. Определение вязкости культуральной жидкости АгоШЪаМег
уте1ап<Ап ИБ
2.9. Выделение ЭПС Аго^Ьа^ег уте1апсШ ИБ
2.10. Методы изучения состава и структуры ЭПС АгоШЪаМег
Vте1апс1И ИБ

2.11. Определение pH — стабильности, термостабильности и влияния солей металлов на стабильность ЭПС АгоЮЬаМег уте1апс1И ИБ
2.12. Исследование реологических свойств ЭПС Аго1оЬаМег уте1апсШШз
2.13. Статистическая обработка результатов
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Влияние природы источника углерода на синтез вязкого ЭПС
бактериями Аго^Ьа^ег уте1апсШ ИБ 1
3.2.0птимизация условий культивирования бактерий А-го1оЪас1ег
уте1апсШ ИБ 1 и биосинтеза ЭПС
3.3. Культивирование Аго^Ьааег inelandii ИБ 1 с целью
наработки ЭПС
3.4. Выделение ЭПС из культуральной жидкости
3.5.Химическая природа и структура ЭПС, образуемого штаммом АгоШЬаМег уте1ап(Ш ИБ 1
3.6.Физические свойства ЭПС, образуемого штаммом АгоШЬаМег уте1апсШУ&> 1
3.7. Сравнение растворимости ЭПС различных штаммов бактерий Аго^ЬаМег vinelandii в нефтепромысловой пластовой воде
3.8. Реологические характеристики ЭПС, продуцируемого Аго1оЬас1ег vinelandii ИБ 1
3.9. Использование ЭПС Аго^Ьа^ег уте1а^и ИБ 1 для выделения ионов металлов из растворов
3.10. Использование ЭПС АгоюЬаМег vinelandii ИБ 1 для создания
биофунгицидов пролонгированного действия
3.11. Токсиколого-гигиенические характеристики биополимера
«Азопол»

3.11.1. Назначение биополимера
3.11.2. Микробиологическая и физико-химическая характеристика микроорганизма- продуцента и МЭПС «Азопол»
3.11.2.1. Характеристика микроорганизма
3.11.2.2. Физико-химические и микробиологические показатели препарата МЭПС «Азопол»
3.11.3. Применение препарата МЭПС «Азопол»
3.11.4. Токсикологическая оценка штамма бактерий Аго^Ьа^ег vinela.nd.ii ИБ-
3.11.5. Токсичность и опасность при воздействии на организм МЭПС «Азопол»
3.11.5.1. Энтеральное введение
3.11.5.2. Ингаляционное воздействие
3.11.5.3. Местное действие
3.11.5.4. Кожно-резорбтивное действие
3.11.5.5. Аллергенная активность
3.11.5.6. Кумулятивные свойства
3.11.6. Токсикологическая характеристика компонентов питательной среды Федорова
3.11.7. Гикиенические нормативы при получении МЭПС «Азопол»
Заключение

ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Способность альгинатов образовывать гели является наиболее полезным свойством, используемым для коммерческих целей. Как результат, этот полисахарид используется в нескольких биотехнологических производственных процессах, в которых необходима иммобилизация клеток (Skjak-BrseK and Espevik, 1996), а также в медицине для трансплантационных технологий и макромолекулярных терапевтических систем (Drug Delivery Systems) (Dragget et al., 1997), что подробнее будет рассмотрено в разделе
1.7.2.1. Интересные свойства альгинатов используемые в этом направлении — это прочность, пористость, диффузионная способность, набухание гелей, выщелачивание альгинатов из гелей. Многие из этих свойств зависят от химического состава, последовательности мономеров и молекулярного веса (Dragget et al., 1997; Wong et al., 2000) - величины, которые могут контролироваться условиями ферментации (Rehm and Valla, 1997). Вязкость растворов полисахаридов также определяется этими свойствами и, главным образом, степенью полимеризации и ацилирования. Таким образом, с определенной степенью вероятности можно получить широкий диапазон альгинатов с соответствующими характеристиками для определенных целей (Vargas-Garcia et al., 2003).
Одной из важных особенностей альгинатов является их способность к изменению реологических свойств водных растворов (Jarman et al., 1978). К числу биологических свойств альгината относится и его способность увеличивать активность экзолипазы - фермента связанного с патогенностью Р.aeruginosa (Wingendar et al., 1984). Представляет интерес и то, что капсулярные полисахариды P.putida накапливают до 100% содержащихся в среде ионов тяжелых металлов, в частности кадмия (Scott et al., 1986). По-видимому, альгинаты могут обеспечивать адгезию бактерий к корням (у колониезирующих корневую систему сапрофитов) и листьев растений (у фитопатогенных микроорганизмов рода Pseudomonas. Фетт и соавт. (Fett et al., 1986) рассматривают альгиновые кислоты как факторы патогенности некоторых видов для растений. Показано, что штаммы «P.aptata»,