Участие ферментов и липидов мицелия гриба Lentinus tigrinus в биодеградации фенолов

• Автор: Надеждина, Оксана Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 157 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА 1. Общая характеристика дереворазрушающих грибов и их применение

1.1. Грибы возбудители бурой гнили древесины

1.2. Г рибы возбудители мягкой гнили древесины

1.3. Грибы возбудители белой гнили древесины

1.4. Практическое применение лигнолитических грибов и выделяемых ими ферментов

Г ЛАВА 2. Внеклеточный лигнолитический ферментный комплекс

ГЛАВА 3. Роль липидов в функционировании лигнолитических грибов

3.1. Строение и химический состав клеток лигнолитических грибов

3.2. Роль липидов в секреции и функционировании лигнолитических ферментов

3.3. Роль процессов перекисного окисления липидов в секреции и функционировании лигнолитических ферментов
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 4. Объект и методы исследования
4.1. Объекты исследования
4.2. Реактивы и материалы
4.3. Культивирование гриба Ьепйпт гтт
4.4. Выделение и очистка лигнолитических ферментов лакказы и пероксидазы
4.5. Выделение лигноуглеводных комплексов березы и сосны
4.6. Определение активности лигнолитических ферментов и исследование их воздействия на лигноуглеводный комплекс и фенолы
4.6.1. Определение лакказной активности по пирокатехину
4.6.2. Определение пероксидазной активности по о
дианизидину
4.6.3. Исследование воздействия лигнолитических ферментов на лигноуглеводный комплекс и фенольные соединения
4.7. Определение концентрации белка
4.8. Определение количества биомассы
4.9. Экстракция липидов из мицелия гриба ЬепНпт Нтш
4.9.1. Выделение общих липидов
4.9.2. Выделение фосфолипидов
4 Хроматографические методы анализа
. Микротонкослойная хроматография фосфолипидов
Подготовка силикагеля и приготовление пластинок
Разделение фосфолипидов
Идентификация липидов
. Количественное определение фосфолипидов
. Газожидкостная хроматография жирных кислот
Метилирование жирных кислот
Анализ и обработка результатов хроматографических исследований
4 Определение продуктов перекисного окисления липидов
. Определение диеновых и триеновых коныогатов
. Определение содержания ТБКактивных веществ малонового диальдегида
4 Определение содержания фенола
. Колориметрическое определение с 4аминоантипирином
. Определение содержания фенола методом высокоэффективной жидкостной хроматографии
4 Определение химического потребления кислорода
4 Определение биохимического потребления кислорода
4 Статистическая обработка данных
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
ГЛАВА 5. Биодеградация фенольных соединений и лигнина грибом ЬепНпт гпш и выделяемыми им внеклеточными лигнолитическими ферментами
5.1. Биодеградация фенола грибом белой гнили Ьепгпш гпш
5.2. Биодеградация фенольных соединений лакказой гриба Ьеппш гпт
5.3. Воздействие пероксидаз гриба и хрена на лигноуглеводный комплекс березы и сосны
ГЛАВА 6. Взаимосвязь состава липидов и продуктов их перекисного окисления с секрецией лигнолитических ферментов в процессе роста Ьеппш пш
ГЛАВА 7. Исследование взаимосвязи между биодеградацией фенола и изменениями в липидном составе мицелия гриба Ьеппш Итш ГЛАВА 8. Влияние модификаторов мембраны на уровень секреции лигнолитических ферментов и изменения в составе мембран ГЛАВА 9. Биодеградация фенолов в стоках коптильных цехов мясоперерабатывающих предприятий ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Исследовано влияние новых пирролохинолинов 7гидроксикарбонил1,2,3триметил4метокси1Нпирроло2,3хинолина 1 являющегося витаминоподобным аналогом Р и 5трифторметил1,2,3триметил1Нпирроло3,2хинолина 2 на рост и развитие гриба Ь. Показано, что пирролохинолин 1 оказывает стимулирующее действие на рост и развитие гриба, в то время как трифторзамещенный пирролохинолин 2 затормаживает развитие культуры гриба. Научно практическая значимость работы. Результаты исследований расширяют представления о механизмах биодеградации токсичных веществ фенольной природы грибом белой гнили I. Предложены новые приемы увеличения выхода ферментов лигнолитического комплекса, путем модификации клеточной мембраны. Полученные результаты могут служить основой для увеличения эффективности старых и разработки новых методов биодеградации ксенобиотиков фенольной природы и лигноцеллюлозных субстратов. Предложена технология практического использования гриба Ь. Итш для биодеградации высоких концентраций фенола и его производных в сточных водах. Связь работы с научными программами. Представленные результаты были получены в ходе исследований, проведенных в рамках научнопрактических работ при поддержке программы Развитие научного потенциала высшей школы РНП. Моделирование и кинетический анализ процессов деструкции лигноцеллюлозных субстратов и ксенобиотиков с участием ферментов и липидов гранта Минобрнауки РФ по поддержке ведущих научных школ РИ0 Исследование физиологобиохимических свойств базидиальных грибов на примере Рапш ппш и физикохимических свойств секретируемых ферментов для получения новых материалов гранта Роснауки по поддержке молодых ученых, шифр РИ. Рапш Рппш и их роли в биодеградации растительных отходов и токсичных веществ. Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены для обсуждения на Огаревских чтениях в Мордовском государственном университете им. Н.П. Огарева Саранск, на научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева Саранск, на ой Пущинской школе конференции молодых ученых Биология наука XXI века Пущино, на IV Съезде общества биотехнологов России им Ю. А. Овчинникова Пущино, на ой международной конференции Математика. Компьютер. Образование. Пущино, VI Республиканской научнопрактической конференции Наука и инновации в Республике Мордовия Саранск, . Публикации. По теме диссертации опубликовано печатных работ, в числе которых 2 статьи в российских научных журналах рекомендованных ВАК и подана заявка на патент. Структура и объем диссертации. Материалы диссертации изложены на 6 страницах машинописного текста. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, результатов и их обсуждения,
выводов и списка использованной литературы. Диссертационная работа включает рисунка и 3 таблицы. Список цитируемой литературы включает 1 источников, в том числе на иностранных языках. ГЛАВА 1. Разложение древесины в природе является естественным микробиологическим процессом, за счет которого происходит круговорот углерода в природе. К полной биодеградации древесины способны немногие организмы. Единственной известной группой организмов, способных осуществлять глубокое ферментативное разложение древесины являются грибы Леонтьевский и др. Заварзин Г. А., . Наибольшей разрушающей способностью обладают высшие базидиальные грибы, относящиеся к родам i, , и другим i Т. К. . Наряду с ii, имеются некоторые виды грибов, также вызывающие гниение древесины, которые входят в другие классы высших грибов и . Р. . Заварзин Г, . Грибы бурой гнили, например, i, ii ii, и другие, превращают древесину в красноватокоричневую массу, разрушая ее целлюлозные и гемицеллюлозные компоненты и почти не действуя на лигнин. На первых стадиях идет деструкция гемицеллюлоз, а по окончании их разложения начинается гидролиз и потребление целлюлозы. Для бурой гнили характерно постепенное, начинающее изнутри растворение клеточных оболочек. При этом глубина разложения определяется степенью их лигнификации.