Разработка технологии получения хитиновых олигосахаридов и применения их для интенсификации процессов культивирования дрожжей

• Автор: Максимова, Екатерина Вячеславовна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ5

актуальность проблемы

цель работы

научная новизна

практическая ценность и промышленная реализация результатов исследований

объем и структура работы

основное содержание работы.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1.Компонентный состав и проницаемость клеточных стенок дрожжей.

1.2.Интенсификация роста дрожжевых клеток с использованием биостимуляторов

1.3.Биологически активные материалы на основе хитина панцирей ракообразных.

1.4 .Заключение
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
Глава 2. Материалы и методы
2.1.Объекты исследования микроорганизмы, условия их культивирования и спиртообразования
2.2.Характеристика зерновых субстратов
2.3.Химикоаналитические и биохимические методы исследования состава и физиологической активности дрожжевых клеток
2.4.Список сокращений и условных обозначении .
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
Глава 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ ГЕКСОЗЛМИНОВ В ХИТИНОВЫХ ГИДРОЛИЗАТАХ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИХ КАЧЕСТВА
3.1 .Отработка метода в лабораторных условиях
3.2.Применение метода для анализа препаратов ХОС хитодекстрина
3.3.Пропись методики колориметрического анализа гидролизатов хитина для химической характеристики их качества.
Глава 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ГЛУБОКОЙ ДЕГРАДАЦИИ ХИТИНА КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ СЕРНОЙ КИСЛОТОЙ И ПОЛУЧЕНИЯ НОВЫХ ОЛИГОСАХАРИДНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ ГИДРОЛИЗАТОВ ХИТИНА
4.1.Разработка технологии прямой деполимеризации хитина
4.2.Разработка технологий получения препаратов хитиновых олигосахаридов.
водорастворимого хитодексфина
частично растворимого хитодекстрина 2 солихита.
Глава 5. ХАРАКТЕРИСТИКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПРЕПАРАТОВ ХИТИНОВЫХ ОЛИГОСАХАРИДОВ ХИТОДЕКСТРИНА
5.1.Доклиническая оценка безопасности хитиновых олигосахаридов
1 Проблема безвредности.
2 Острая токсичность.
3 Хроническая токсичность.
4 Местное раздражающее действие.
5 Местное действие на слизистые глаз и носа.
6 Кожнораздражающее действие.
7 Аллергенные свойства.
8 Эмбриотоксическое и тератогенное действие.
9 Канцерогенные свойства.
5.2,Основные области применения хитодекстрина
5.3.Медицинские аспекты использования хитодекстрина
1 ХД источник АГЛ в организме
2 ХД2 профилактическое средство от остеопороза
3 Бифидогенная активность, преодоление дисбиоза кишечника и стимуляция иммунитета
5.4.Хитодекстрин оздоровительная кормовая добавка в животноводстве и птицеводстве
5.5. Хитодекстрин биостимулятор роста растений.
5.6. Механизмы действия биологически активных препаратов на основе хитина ракообразных.
Глава 6. ИНТЕНСИФИКАЦИЯ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПОЗИЦИОННЫХ БИОСТИМУЛЯТОРОВ РОСТА КЛЕТОК
6.1. Требования к биостимуляторам, отбираемым при их скрининге
6.2. Разработка многокомпонентного биологически активного препарата композиционного биостимулятора КБС.
6.3. Интенсификация процесса выращивания дрожжей vii на средах с зерноматериалами
Действие солихита на рост дрожжей.
Действие композиционных биостимуляторов на рост дрожжей
Испытания в лабораторных условиях
Испытания и внедрение КБС в промышленных условиях
6.4. Интенсификация процесса егшртообразования дрожжами
vii на средах с зерноматериалами.
Интенсификация процесса спиртообразования с использованием хитиновых олигосахаридов.
Интенсификация процесса спиртообразования с использованием композиционных биостимуляторов.а
6.5. Интенсификация роста растений с использованием в качестве стимулятора ХД2 солихита.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Выявление значительной биологической активности хитиновых олигосахаридов позволило широко рекомендовать их использование в различных об ластях народного хозяйства в качестве активного стимулятора роста и развития растений, молодняка животных и птицы, бифидобактерий, дрожжевых клеток, процессов спиртообразования. Использование КБС в условиях крупнотоннажных производств получения биомассы и этанола позволяет получать значительный экономический эффект без какихлибо затрат для введения дополнительного оборудования и изменения технологических схем производства. Так, внедрение КБС при производстве кормового белкового продукта Провита на Новополоцком заводе БВК Республика Беларусь позволило существенно улучшить все технологические показатели производства, улучшить качество биомассы дрожжейсахаромицетов и получить годовой экономический эффект от использования КБС1 в размере 2 млн. КБС2 5 млн. Более полное потребление субстрата и продуктов метаболизма в культуральной жидкости в присутствии биостимуляторов позволяет значительно снижать сброс загрязнений на очистные сооружения и тем самым достигать существенного улучшения экологической обстановки на заводах по производству БВК на основе зерносырья. Сокращение времени брожения в условиях спиртовых заводов позволяет увеличить коэффициент использования оборудования, так как увеличивает количество технологических циклов каждого бродильного чана, а, следовательно, и общую мощность завода. Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на IV Всероссийской конференции Производство и применение хитина и хитозана, ВНИРО, Москва, апреля, , IV съезде общества биотехнологов России, Пущино, декабря, Международной научнопрактической
конференции Биотехнология. Вода и пищевые продукты, Москва, Россия марта . Публикации. Материалы диссертации отражены в 9. РФ. Объем и структура работы. Основное содержание работы. Во введении к диссертации отражены актуальность проблемы, цель и задачи исследования, научная новизна и практическая ценность работы, структура и объем работы. В главе 1. В главе 2. Материалы и методы представлены объекты исследования микроорганизмы и условия их культивирования химикоаналитические и биохимические методы исследования состава биомассы и физиологической активности дрожжевых клеток, а также методы подготовки зерносырья для культивирования с использованием технических ферментных препаратов. В главе 3 представлены результаты по разработке метода измерения гексозаминов в хитиновых гидролизатах для химической характеристики их качества. В главе 4 представлены результаты по разработке технологий глубокой деградации хитина концетрированной серной кислотой и получения новых олигосахаридных препаратов на основе гидролизатов хитина
водорастворимого хитодекстрина1 и частично растворимого хитодекстрина2 солихита. Глава 6 посвящена разработке многокомпонентного высокоэффективного биологически активного препарата композиционного биостимулятора роста клеток представлены результаты по интенсификации биотехнологических процессов получения дрожжевой биомассы повышенного качества и процесса спиртообразования, а также выращивания растений. Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
М. Компонентный состав и проницаемость клеточных стенок дрожжей. Клеточные стенки дрожжей КСД являются первым барьером для проникновения компонентов питания внутрь клетки. Наше внимание к КСД, е структуре и метаболизму определяется прежде всего тем, что динамизм в их синтезе и распаде имеет решающее значение в технологическом плане, а именно в интенсификации роста биомассы в целом. Рост КС представляет тонко регулируемый процесс, в котором работают два противоположных механизма, один из которых контролирует лизис, а другой синтез стенки 3, 4, 5. В значительном количестве отечественных и зарубежных публикаций, в том числе обзорных, подчеркивается, что КСД являются не инертными структурами, а фактически очень активными живыми клеточными органеллами, выполняющими много важных функций в жизни клеток , 5, 3, 4, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 2,1, 0, 6, 9а, б. КСД локализованы различные ферменты, которые либо включаются в собственно метаболизм КС например, синтетазы, гидролазы или ферменты, необходимые для расщепления определенных компонентов шггания перед их поступлением в клетку например, глюканазы, протеазы и др.