Адсорбционная иммобилизация клеток алканотрофных родококков

• Автор: Криворучко, Анастасия Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 174 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. Адсорбционная иммобилизация клеток микроорганизмов

кинетика процесса, механизмы, практическое применение

1.1. Понятие иммобилизации. Физиологические особенности иммобилизованных клеток микроорганизмов
1.2. Иммобилизация в биотехнологии. Б ио катал и заторы на основе иммобилизованных клеток микроорганизмов

1.3. Способы иммобилизации живых микробных клеток

1.4. Механизмы адсорбционной иммобилизации живых микробных клеток

1.5. Состояние проблемы адсорбционной иммобилизации в отношении углеводородокисляющих актинобактерий рода ЯИоЛососсш

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Глава 2. Материалы и методы исследования
2.1. Рабочая коллекция, условия культивирования родококков
2.2. Определение адгезивной активности коллекционных культур родококков
2.3. Получение мутантов для изучения адгезивной активности клеток родококков
2.4. Оценка влияния Яюс1ососсш5иосурфжтата па адсорбцию родококков
2.5. Характеристика используемых носителей
2.6. Кинетика адсорбции клеток родококкоп. Оценка адсорбционной емкости носителей
2.7. Математическое моделирование процесса адсорбции
2.8. Использование физических и физикохимических методов
2.9. Оценка жизнеспособности и углеводородокисляющей активности свободных и иммобилизованных клеток родококков
2 Модельные эксперименты по биоремедиации нефтезагрязненной почвы с использованием иммобилизованных родококков
2 Определение содержания остаточных нефтяных углеводородов
2 Статистическая обработка результатов исследования
Глава 3. Характеристика адгезивных свойств актннобактерий
рода ЮгоАососсия
Глава 4. Взаимодействие клеток родококков с поверхностью
твердых носителей
Глава 5. Жизнеспособность и функциональная активность
иммобилизованных клеток родококков
Глава 6. Модельные эксперименты но биоремедиации
нефтезагрязненной почвы с использованием иммобилизованных
родококков
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


. ivi даже отмечают, что у суспензированных микроорганизмов в 34 раза выше скорость потребления кислорода мг г сухой биомассыч и содержание АТФ мг АТФг сухой биомассы в клетках по сравнению с иммобилизованными микроорганизмами. Для генетически модифицированных микроорганизмов также характерны некоторые различия физиологических свойств иммобилизованных и свободных клеток. Так, при иммобилизации рекомбинантных клеток . Синицын и др. Основными причинами повышения ферментативной активности иммобилизованных клеток являются изменения длительности лагфазы и условий массообмена клеток со средой. Действительно в случае клеток . i . vi , заключенных в кальцийальгинатный гель Кощеепко, Суходольская, , увеличение их метаболической активности связано с сокращением периода лагфазы роста. Однако для иммобилизованных клеток микроскопической водоросли ii, наоборот, характерно удлинение лагфазы в 1,5 раза с сохранением углеводородокисляющей активности на том же уровне, что и у свободных клеток i i, . В.И. Яковлева особое внимание обращает на особенности массообмена иммобилизованных клеток с окружающей средой, приводящие к повышению ферментативной активности иммобилизованных клеток, что связано с увеличением проницаемости клеточных стенок бактерий, обусловливающей повышение скорости проникновения субстратов и выхода метаболитов. Кроме того, для иммобилизованных клеток микроорганизмов характерны повышенное содержание нуклеиновых кислот, белков, углеводов и пониженная удельная скорость роста Кощеенко, Суходольская, . Кузьмичева и др. Отмечаются также отличия в составе липидов и соотношении жирных кислот клеточной стенки , , экспрессии генов . . v с соавт. из 4 проанализированных белков экспрессия из них в 1,3 и более раза превышает таковую прикрепленных клеток, белков встречаются только у прикрепленных клеток, тогда как 9 белков в них не экспрессируются, экспрессия еще белков незначительна. При этом пониженная экспрессия отмечается у белков гликолиза, повышенная у белков, участвующих в процессах биосинтеза. Таким образом, иммобилизация может влиять на физиологию микробных клеток, в результате чего изменяется их метаболическая активность в целом или отдельных ферментов, устойчивость к стрессовым воздействиям. При этом иммобилизация может оказывать как стимулирующее, так и тормозящее влияние на метаболические процессы. Причины того или иного эффекта в каждом случае индивидуальны и зависят от многих факторов, таких как наличие стресса, особенности массообмена между иммобилизованными клетками и окружающей средой, взаимодействие клеток друг с другом. Иммобилизация в биотехнологии. Биокатализаторы на основе иммобилизованных клеток микроорганизмов. Иммобилизацию начали использовать еще в первой половине века. Гак, например, с помощью клеток уксуснокислых бактерий, адсорбированных на поверхности древесных опилок, получали уксус из этанола в промышленных масштабах Жубанова, Шигаева, . Штильман, . Кощеснко, Суходольская, . Иммобилизованные клетки . аспарагиновой кислоты из фумарата аммония, i получения уксусной кислоты Яковлева, . . ii Бекер и др. Синицын и др. .. Никитина с соавт. . ii. i i, включенными в полиакриламидный гель Егоров и др. В настоящее время область применения иммобилизованных микроорганизмов в охране окружающей среды ограничена в основном процессами очистки воздуха и сточных вод. Биологическая очистка бытовых и промышленных сточных вод осуществляется в двух направлениях дезинфекция воды и деградация органических загрязняющих веществ, например, аминов, нитросоединений, метанола, крезола Гвоздяк, . Обеззараживание воды можно проводить путем адсорбции микробных клеток на различные твердые поверхности, например, активированный уголь. По данным Т. i с соавт. . ii для деградации углеводородных соединений, загрязняющих водные экосистемы. Иммобилизованные клетки .