Биологические поверхностно-активные вещества, продуцируемые микроорганизмами-нефтедеструкторами родов Pseudomonas и Rhodococcus

• Автор: Петриков, Кирилл Владимирович
• Шифр специальности: 03.01.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Виды, особенности синтеза и способы получения

биологических поверхностно-активных веществ

1.1.1 Классификация микробных биологических поверхностно-активных веществ

1.1.2 Особенности строения и синтеза рамнолипидов и трегалолипидов

1.1.2.1 Рамнолипиды микроорганизмов рода Pseudomonas

1.1.2.2 Трегалолипиды микроорганизмов рода Rhodococcus

1.1.3 Влияние условий культивирования микроорганизмов
на продукцию биологических поверхностно-активных веществ
1.1.3.1 Влияние источника углерода
1.1.3.2 Влияние источника азота
1.1.3.3 Влияние прочих условий культивирования
1.1.3.4 Использование экономически выгодных субстратов
1.1.4 Способы очистки биологических поверхностно-активных веществ
1 2 Методы культивирования и хранения микроорганизмов
1.2.1 Культивирование микроорганизмов
1.2.1.1 Виды культивирования
1.2.1.2 Стадии культивирования
1.2.1.3 Питательные среды для культивирования
1.2.2 Хранение микроорганизмов
1.2.2.1 Повышение выживаемости микроорганизмов
при длительном хранении с помощью защитных сред
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1 Штаммы микроорганизмов-про дуцентов
биологических поверхностно-активных веществ
2.2 Питательные среды и условия культивирования микроорганизмов
2.4 Измерение индекса эмульгирования
2.5 Измерение эмульгирующей активности
2.6 Измерение поверхностного натяжения

2.7 Измерение содержания гликолипидных биоПАВ
2.8 Экстракция биоПАВ
2.9 Тонкослойная хроматография гликолипидов
2.10 Очистка биоПАВ методом колоночной хроматографии
2.12 Анализ биоПАВ методом масс-спектрометрип
2.13 Анализ биоПАВ методом ИК-спектроскопии
2.14 Условия проведения периодического культивирования в ферментёре
2.16 Определение численности жизнеспособных клеток микроорганизмов
2.15 Расчёт удельной скорости роста микроорганизмов
2.16 Хранение микроорганизмов
2.16.1 Лиофилизация
2.16.2 Контактная сушка
2.17 Определение сохранения деградативной способности
микроорганизмов и фенотипической стабильности плазмид
2.17 Количественная оценка деградативной способности микроорганизмов
2.18 Статистическая обработка результатов
3 РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1 Характеристика способности микроорганизмов-нефтедеструкгоров
к продуцированию биоПАВ
о.2 Выделение биоПАВ, продуцируемых микрооргапизмами-нефтедеструкторами
3.3 Особенности структуры биоПАВ
3.4 Культивирование микроорганизмов-нефтедеструкторов
о.4.1 Раздельное культивирование микроорганизмов-нефтедеструкторов уо
3.4.2 Совместное культивирование микроорганизмов
Р. Аиогеясет ЫТкУР и Р1юс1ососсих Бр.
3.5 Хранение микроорганизмов-нефтедеструкторов
3.5.1 Кратковременное хранение микроорганизмов-нефтедеструкторов
в жидкой форме
3.5.2 Длительное хранение микрорганизмов-нефтедеструкторов
3.5.3 Новый способ получения сухой формы биопрепарата
методом контактной сушки
4 ОБСУЖДЕНИЕ
4.1 Способность микроорганизмов-нефтедеструкторов к продуцированию
биоПАВ при различных условиях роста
4.2 Выделение биоПАВ, продуцируемых микроорганизмами-нефтедеструкторами
4.3 Определение особенностей структуры биоПАВ
4.4 Раздельное и совместное культивирование микроорганизмов-нефтедеструкторов..
4.5 Хранение микроорганизмов-нефтедеструкторов
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.1.4 Способы очистки биологических поверхностно-активных веществ
На обработку получаемого сырого материала во многих биотехнологических
процессах приходится до 60% от общей стоимости готовой продукции. По соображениям экономии, большинство, биосурфактантов выгодно использовать в виде растворов в бесклеточной культуральной жидкости, либо в форме полуочищенных препаратов. Кроме того, свойства' биосурфактанта могут ухудшаться из-за наличия других компонентов, имеющихся в этих препаратах [5]. Выделение биоПАВ главным, образом зависит от их заряда, растворимости в воде и местонахождения * (внутриклеточный, внеклеточный. или связанный с клеткой) .[11].
Широко используются методы экстракции« хлороформ-метанольными. смесями, дихлорметан-метанольными, бутанолом, этилацетатом, пентаном, гексаном, уксусной кислотой, диэтиловым эфиром и т.д. Трегалолипиды микроорганизмов My cobacterium spp. и Arthrobacter paraffineus, кориномиколаты и их тетраэфиры R. erythropolis, моно-, ди - и пентасахариды Nocardia coiynebacterioids и Arthrobacter paraffineus, целлобиозолипиды Ustilago ssp., софоролипиды различных дрожжей; лнпосан' Candida lipolytica, рамнолипиды Pseudomonas ssp. являются хорошо известными примерами получения биосурфактантов экстракцией из культуральной жидкости [7]. Гликолипиды, продуцируемые дрожжами^ Torulopsis bombicola [130] и Torulopsis apicola [131], экстрагируются охлажденным этилацетатом после адсорбции на древесном угле. Биосурфактанты микроорганизма P. aeruginosa также получают подобным, образом, кроме того, что экстракцию проводят ацетоном, [5]. Гликолипиды грибов Ustilago zeae и маннозилэритролипид дрожжей Candida ssp. оседают в виде масла после центрифугирования, а затем их экстрагируют этанолом или метанолом [5]. Гликолипиды микроорганизмов P. aeruginosa [69] и Ustilago zeae [166] также были выделены методом осаждения в «кислой-среде при низкой температуре. Другие гликолипиды из смешанной микробной популяции [167] и рамнолипиды P. aeruginosa [66] и Candida lipolytica [53] были извлечены с помощью подкисления с последующей экстракцией смесью хлороформ-метанол. БиоПАВ, связанные с клеточной стенкой микроорганизма Saccharomyces cerevisiae, были выделены при 121°С с в буфере, содержащем пиросульфит калия, с последующим осаждением в смеси этанол-уксусная кислота [168].
Осаждение сульфатом аммония успешно использовалось при выделении эмульсана и биодисперсана (biodispersan), продуцируемого микроорганизмами штамма Acinetobacter calcoaceticus А2 [169]. Сурфактин и сурфактин-подобные биоПАВ,