авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
-- [ Страница 1 ] --

МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

«ДОСТИЖЕНИЯ И

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ БИОТЕХНОЛОГИИ»

3-5 ОКТЯБРЯ 2012

МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМ. Н.П. ОГАРЕВА

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

САРАНСК, РОССИЯ

МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ

MATERIALS OF

INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE

«ADVANCES AND

PERSPECTIVE DEVELOPMENT OF BIOTECHNOLOGY»

OCTOBER 3-5, 2012 N.P. OGAREV MORDOVIA STATE UNIVERSITY BIOLOGICAL FACULTY SARANSK, RUSSIA УДК 60-7 ББК Б1 Редакционная коллегия:

д.б.н В.В. Ревин (отв. редактор), д.б.н. Д.А.Кадималиев, к.б.н. А.А.

Девяткин, к.б.н В.В. Шутова (отв. секретарь) Достижения и перспективы развития биотехнологии: Материалы междунар. науч. конф. (Саранск, МГУ им. Н.П. Огарева, 3-5 октября г.) – Саранск: Типография ООО «Мордовия – Экспо», 2012. – с.

В сборнике представлены материалы международной научной конференции «Достижения и перспективы развития биотехнологии»

ведущих специалистов и ученых по актуальным вопросам фундаментальных исследований в биотехнологии и нанобиотехнологии, современных способов и средств получения и модификации природных объектов и соединений, использования их в производстве биокомпозиционных материалов, продуктов питания, лекарственных средств.

Материалы сборника предназначены для преподавателей, аспирантов, научных работников, специализирующихся в области биотехнологии.

Печатается в авторской редакции в соответствии с представленным оригинал-макетом ©Коллектив авторов, ОРГАНИЗАТОРЫ:

ОБЩЕСТВО БИОТЕХНОЛОГОВ РОССИИ МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.П. ОГАРЕВА МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В.

ЛОМОНОСОВА ORGANIZER:

SOCIETY OF BIOTECHNOLOGISTS OF RUSSIA N.P. OGAREV MORDOVIA STATE UNIVERSITY M. V. LOMONOSOV MOSCOW STATE UNIVERSITY ПРОГРАММНЫЙ КОМИТЕТ Председатель конференции – ректор, С.М. Вдовин (Россия), Сопредседатель конференции – проф. В.В. Ревин (Россия), Сопредседатель конференции – акад. РАМН В.И. Швец (Россия), Сопредседатель конференции – член-корр. РАН Е.А. Гудилин (Россия), Сопредседатель конференции – проф. А.П. Синицын (Россия) член-корр. РАН А.Б. Рубин (Россия), член-корр. РАН С.Д. Варфоломеев (Россия), член-корр. РААСН В.Т. Ерофеев (Россия), член-корр. МАЭ И.М. Грошев (Белоруссия), проф., акад. РАЕН С.Н. Орлов (Канада), проф. Г. В. Максимов (Россия), проф. В.В. Мясоедова (Россия), проф. С.А. Коннова (Россия), проф. Е. Дарвин (Германия), проф. А. Джорджиевич (Сербия) проф. Ю.В. Архипенко (Россия), проф. П.В. Духовскис (Литва), проф. С. Аллахверди (Турция), проф. Л. Силаги-Думитреску (Румыния), д.б.н. А.Н. Осипов (Россия), д.н. Джин Кю Ким (Корея) ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ КОМИТЕТ д.б.н. Д.А. Кадималиев, к.б.н В.В. Шутова, д.б.н. В.А. Трофимов д.б.н. А.С. Лукаткин к.б.н. Н.А. Атыкян, к.б.н. А.А. Девяткин, к.б.н. Е.В. Лияськина, к.б.н С.А. Ибрагимова, к.б.н Е.Г. Костина, к.б.н. Н.А. Пестов СПОНСОРЫ КОНФЕРЕНЦИИ:





ЗАО «САРТОГОСМ»

Компания Хеликон Компания Диаэм ООО «ОПТЭК»

БИОКОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ BIOCOMPOSITE MATERIALS WOOD POLYMER NANOCOMPOSITES: PROCESSING, MANUFACTURING, AND APPLICATIONS Aydemir D. and Gndz G.

Wood Mechanic and Technology, Faculty of Forestry, Bartin University, 74100, Bartin, Turkey.

gokhangunduz70@yahoo.com This review is investigated in researchs including fundamental structure/characterization interactions, manufacturing process, and applications of wood polymer nanocomposites. Interactions between wood polymer composites and nano fillers (nanoclay, nanocellulose, etc.) have been extensively studied. The major advantage of using these llers in a polymer matrix is the dramatic increase in the mechanical properties with inclusion of only a low amount of nanoller. Comparing with macro/micro llers, the adding of the nanofillers does not change viscosity or density of the blends. Addingof wood llers to polymer is environmentally important due to natural filler. Wood particles can be used as reinforcing material and Wood filler can increase the overall properties of the polymer composites. Adding of small amounts of nano llers to polymer blends has been shown to increase the interactions of polymer/wood/Nano fillers and thus, these interactions can increase the mechanical properties of wood/polymer nanocomposites. Using area of wood/polymer composites has been expanding an average of 25% per year for the past years. The progressing in these composites will lead to be increase application area of wood/polymer nanocomposites.

Keywords: Wood, Polymer matrix nanocomposite, Nano fillers, Polymer, Interactions.

ПОЛУЧЕНИЕ БЕЛКОВО-ПОЛИСАХАРИДНЫХ ПЛЕНОК НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО ХИТИНА Боярова Н.С., Телятник В.И., Парчайкина О.В., Кумакшева А.В., Сомкина И.С., Кадималиев Д.А.

OBTAINING PROTEIN-POLYSACCHARIDE FILMS BASED ON MODIFIED CHITIN Boyarova N.S., Telyatnik V.I., Parchaykina O.V., Kumaksheva A.V., Somkina I.S., Kadimaliev D.A.

ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им Н.П. Огарева», 430005 г.

Саранск, ул. Большевистская, 68, тел.8(8342)322507, e-mail: cadimded@yandex.ru Полиэтилен, полипропилен, полиэтилентерефталат, полистирол и другие полимеры, используемые для производства пленки упаковки, являются биоинертными и не разлагаются в естественных условиях в течение длительного времени, что представляет «острую» проблему для окружающей среды. Решением является использование биоразлагемых полимеров. В качестве основы для биопленок использовали хитозан, полученный реакцией деацетелирования из хитина, с добавлением сшивающего агента – фермента трансглютаминаза. За счет большого количества свободных аминогрупп в реакционную смесь вносили белок в качестве добавки к «сшивающим агентам» для получения композиционных пленок. В работе в качестве белка использовали коллаген, костная вытяжка и соевый белок.

В результате исследований было установлено, что на свойства пленок влияет количество и условия внесения фермента, а также источник белка, добавленного в реакционную смесь. Добавление трансглютаминазы увеличивает растяжимость и прочность на разрыв экспериментальных образцов пленки. Так растяжимость образца полученного на основе хитозан-костная вытяжка с внсением фермента повысилась по сравнению с аналогичным образцом без «сшивки» на 34,5%. Фермент оказывает вляиние и на прочностные характеристики пленок, при добавлении фермента к смеси хитозан-коллаген прочность пленки повысилась в 7,8 раза по сравнению с образцом без трансглютаминазы.

Анализ наличия свободных аминогрупп методом ИК-спектрометрии по интенсивности полос поглощения валентных колебаний N-H-связей в диапазоне частот от 3500-3300 см-1 показал, что содержание свободных аминогрупп в пленке по сравнению с содержанием свободных аминогрупп в исходном хитозане уменьшилось, а интенсивность полос поглощения валентных колебаний N-H-связей в диапазоне частот от 1650-1550 см-1 (связанные аминогруппы) напротив увеличилась, на основе чего можно предположить, что при взаимодействии хитозана, трансглютаминазы и белков образуются ковалентные связи между свободными аминогруппами хитозана и карбоксиамидными группами белков.

In paper shows the possibility of obtaining environmental films based on chitosan and proteins with the addition of transglutaminase cross-linking agent. The obtained samples have high physical and mechanical properties.

ПОЛИМЕРНЫЕ ПЛЕНКИ С ИММОБИЛИЗИРОВАННЫМИ НОВЫМИ КОМПЛЕКСНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ ДЛЯ ТЕРАПИИ РАН Завидовская К.В., Сорокина М.В., Устименко В.О., Секерина И.Ю., Ефремова Н.Н., Лазурина Л.П.

POLYMERIC FORMS OF THE IMMOBILIZED NEW COMPLEX COMPOUNDS FOR TREATMENT OF WOUNDS Zavidovskaya K.V., Sorokina M.V., Ustimenko V.O., Sekerina I.Y., Ephremova N.N., Lazurina L.P.

ГБОУ ВПО «Курский Государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России», Курск, Россия (305041, г. Курск, ул. К. Маркса, 3), e mail: btf@pochta.ru Полимерные покрытия на основе хитозана и его производных успешно разрабатываются в течение последних лет для терапии ран как в России, так и за рубежом.

Особый интерес представляют сополимеры хитозана с поливиниловым спиртом, которые, растворимы в физиологическом интервале рН, содержат функциональные аминогруппы хитозана, которые можно использовать для получения полиэлектролитных комплексов между двумя биосовместимыми противоположно заряженными полимерами.

Нами методом реакционного смешения полимеров была получена полимерная матрица на основе хитозана и поливинилового спирта (хитозан-ПВС), растворимая при нейтральных рН, которая может быть использована для получения стабильных пленочных покрытий с иммобилизированными в нее металлокомплексными соединениями. Состав композитной пленки (в % масс): ПВС (60), хитозан (40), металлокомплексные соединения (0,2-2,0), глицерин (10). Исследована in vitro кинетика выхода новых производных из матрицы хитозан – ПВС. Установлено, что на полноту высвобождения новых металлокомплексных соединений большое влияние оказывает состав и способ получения полимерных матриц. Регулируя состав полимерных матриц и способы ее получения, можно целенаправленно регулировать скорость выхода металлокомплексных соединений. Показано, что в течение 24 часов выход металлокомплексных соединений составляет 40-50%, а к 48 часам - 70-80%, при этом их скорость выхода уменьшается почти в два раза. Таким образом, изменяя состав и условия получения полимерных матриц можно добиться пролонгированного высвобождения металлокомплексных соединений.

Полученные образцы полимерных матриц, содержащие новые комплексные соединения металлов были изучены в эксперименте на животных при моделировании кожных резаных ран.

Установлено, что у опытных животных по сравнению с контрольной группой, в которой на рану наносилась полимерная матрица без новых производных, ранозаживляющий эффект был гораздо выше, так как к 79 суткам эксперимента размер ран достоверно отличался, а площадь ран опытных животных уменьшалась в 2 раза, относительно площади ран контрольных животных.

Таким образом, предложенные полимерные матрицы на основе хитозана с иммобилизированными новыми комплексными соединениями, обладающими противомикробным действием могут быть использованы для ускоренной терапии ран.

The problem of the treatment of purulent wounds far from being resolved due to the emergence of resistant and MDR microorganisms to available antibacterial drugs. The objective of the study was to examine the influence of immobilized forms containing new derivatives of iron and copper, the inflammation in the experiment.

ПОИСК ПУТЕЙ РЕГУЛЯЦИИ ЭКЗООКСИДОРЕДУКТАЗНОЙ АКТИВНОСТИ МИКРОМИЦЕТОВ-ДЕСТРУКТОРОВ ПОЛИМЕРОВ Касатова Е.С., Смирнова О.Н., Аникина Н.А., Григорьева Е.Н., Зотов К.А.

FINDING WAYS TO REGULATE ACTIVITY OF EXOOXIDOREDUKTASЕ OF MICROMYCETES-DESTRUCTORS OF POLYMERS Kasatova E.S., Smirnova O.N., Anikina N.A., Grigoreva E.N., Zotov K.A.

Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского, 603950, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 23, Тел. (8314) 658-042. Факс: (8314) 657-343, e mail: biodeg@mail.ru В связи с тем, что присутствие в среде биоразлагаемых полимеров может оказывать на оксидоредуктазы грибов неоднозначное влияние, актуальным является поиск дополнительных путей регуляции активности исследуемых ферментов. В настоящее время для этих целей могут быть использованы химические факторы.

Химические вещества-регуляторы могут быть введены в состав полимеров и через понижение или повышение уровня ферментативной активности способствовать замедлению или ускорению деструктивного процесса. В качестве соединений, используемых для снижения интенсивности биоповреждений, традиционно используются фунгицидные соединения. Фунгициды «Катон LXE» и «Экодез» могут быть использованы для производства полимерных материалов с регулируемой биостойкостью, так как обладают хорошей растворимостью, достаточно термоустойчивы, обладают широким спектром фунгицидного действия и характеризуются высоким уровнем экологической безопасности. В то же время действие большинства фунгицидных соединений на активность экзооксидоредуктаз микроскопических грибов изучено недостаточно. С одной стороны фунгициды осуществляют подавление основных метаболических процессов в клетках микромицетов, однако, с другой стороны действие многих из них связано с нарушением целостности клеточных мембран, что может способствовать усиленному выходу молекул ферментов во внеклеточную среду, никак не сказываясь на активности самого фермента. В качестве модификаторов активности различных экзоферментов грибов в последнее время часто рассматриваются соли различных металлов, в частности сульфат меди (II). Следует, однако, отметить, что литературные данные, касающиеся воздействия данных соединений на активность экзооксидоредуктаз дейтеромицетов крайне немногочисленны.

Нами изучалась активность пероксидазы, фенолоксидазы и каталазы исследуемых грибов при их росте в присутствии сублетальных концентраций Катона LXE, Экодеза и сульфата меди (II). Было установлено, что под воздействием фунгицидов Катон LXE и Экодез снижается активность фенолоксидазы и каталазы A. terreus. Активность пероксидазы при этом сохраняется на уровне контроля. Из литературы известно, что действие данных фунгицидов на клетку выражается в нарушении протекания мембранных процессов, в том числе, образования АТФ, а соответственно и энэргозависимого синтеза и выхода ферментов во внешнюю среду. Кроме того, имеются сведения о том, что в присутствии указанных соединений в биологических системах может возрастать уровень активных форм кислорода, в том числе и Н2О2. В условиях дефицита энергии в клетках А. terreus снижается образование каталазы и фенолоксидазы, но поддерживается синтез пероксидазы как фермента способного с одной стороны участвовать в процессе питания гриба, а с другой стороны обладающего антиоксидантными свойствами. Под воздействием сульфата меди (II) происходит повышение уровня активности всех исследуемых оксидоредуктаз. Ионы меди также способны нарушать окислительно восстановительный баланс как в клетке, так и в ростовой среде гриба. С этим может быть связано возрастание активности каталазы и пероксидазы в присутствии данного соединения. Повышение активности фенолоксидазы под действием сульфата меди может происходить как на транскрипционном уровне, так и при непосредственном включении ионов этого металла в активный центр фермента.

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ КСАНТАНА НА АДГЕЗИВНЫЕ СВОЙСТВА ПОЛИСАХАРИДА Коверова Е.Н., Лияськина Е.В., Пестов Н.А.

EFFECT OF THE CHEMICAL MODIFICATION OF THE XANTHAN ON THE ADHESIVE PROPERTIES OF THIS POLYSACCHARIDE Koverova E.N., Liyaskina E.V., Pestov N.A.

ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им Н.П. Огарева», 430005 г.

Саранск, ул. Большевистская, 68, тел.8(8342)322507, e-mail: pestov79@gmail.com В течение последних нескольких десятилетий микробные полисахариды являются объектом интенсивных теоретических и прикладных исследований.

Способность растворов некоторых полисахаридов к гелеобразованию, эмульгированию, суспендированию, изменению реологических характеристик водных систем обусловила широкое использование этих биополимеров в нефтяной, горнодобывающей, текстильной, пищевой, фармацевтической и химической промышленности, сельском хозяйстве и медицине.

Бактериальные полисахариды обладают также и адгезионными свойствами, что позволяет их рассматривать в качестве перспективных кандидатов для разработки экологически безопасных биоклеев, которые обладают такими важными свойствами как отсутствие токсического действия и биоразлагаемость. Но, несмотря на экологическую безопасность, микробные полисахариды редко используется в промышленности из-за своих невысоких адгезионных, влагостойких, биостойких характеристик. С помощью химических модификаций можно улучшить некоторые свойства полимера. Целью работы являлось изучение изменения адгезивных свойств ацетилированного ксантана, внеклеточного полисахарида продуцируемого бактериями Xanthomonas campestris. Для этого был получен ряд образцов ацетилированного ксантана с различной степенью замещения гидроксильных групп. Образцы с невысокой степенью ацетилирования сохраняли способность растворятся в воде. Образцы с более высокой степенью замещения были нерастворимыми в воде. Ацетилирование ксантана, приводящее к невысокой степени замещения гидроксильных групп, приводило к существенному увеличению адгезионных свойств полисахарида. Прирост адгезионных свойств ацетилированного ксантана со степенью замещения равной 1,4 достигал более 350 % при концентрации ацетилированного ксантана в растворе 15 г/л. Дальнейшее увеличение степени замещения до 6,0 приводило к снижению адгезионных свойств полимера на 40 %. Мы предполагаем, что увеличение адгезивных свойств в препаратах ацетилированного ксантана связано с тем, что в результате химической модификации происходило разрушение межмолекулярных взаимодействий между молекулами ксантана в растворе. В результате происходит разрушение трехмерной самоассоциирующей сетки ксантана, которая, как известно, формируется в водном растворе, что приводило к высвобождению функциональных групп, которые могут участвовать в формировании слабых взаимодействий, и тем самым приводили к увеличению адгезионных свойств полисахарида. Дальнейшее увеличение степени замещения гидроксильных групп приводило к снижению количества функциональных групп, которые могли бы принимать участие в формировании слабых взаимодействий, и это должно было привести к снижению адгезионных свойств ацетилированного ксантана.

Effect of the acetylation of the xanthan, bacterial exopolysaccharide produced Xanthomonas campestris, on adhesive properties of this polysaccharide was investigated. It is shown that insignificant degree of substitution (till 2,0) have led to significant increase in adhesive properties of the xanthan (up to 350%). The further increase in degree of substitution of the xanthan (till 6,0) have led to decrease (up to 40 %) in adhesive properties of this polysaccharide.

ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ПЛЕНОК БАКТЕРИАЛЬНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ Назаркина М.И., Лияськина Е.В., Ревин В.В.

PREPARATION AND PROPERTIES OF THE FILM OF BACTERIAL CELLULOSE Nazarkina M.I., Liyaskina E. V., Revin V.V.

ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарва», 430005, г. Саранск, ул. Большевистская, 68;

(8342)324554. E-mail:biotech@moris.ru Бактериальная целлюлоза обладает уникальными физическими и механическими свойствами и имеет большие перспективы использования в промышленности и нанобиотехнологии. Благодаря высокой сорбционной способности, биологической совместимости и высокой прочности она является перспективным биоматериалом для медицины, в частности для создания раневых покрытий и трансдермальных терапевтических систем.

На кафедре биотехнологии Мордовского государственного университета выделена культура уксуснокислых бактерий - продуцентов бактериальной целлюлозы.

Целью данной работы было изучение физико-химических и механических свойств пленок бактериальной целлюлозы, полученных на различных питательных средах.

Исследовалось образование бактериальной целлюлозы бактериями Acetobacter xylinus на среде HS и среде с мелассой. При культивировании бактерий в статических условиях на поверхности среды образовывалась гель-пленка бактериальной целлюлозы в количестве 1,50 ± 0,05 г/л на пятые сутки культивирования.

После химической очистки изучались физико-механические свойства сухих пленок и гель-пленок бактериальной целлюлозы, полученных на средах различного состава. Максимальную толщину имели гель-пленки, полученные на среде HS – 164,5±15,5 мкм. Гель-пленки, полученные на среде с мелассой имели толщину 129,2±6,9 мкм. Максимальную прочность имела гель-пленка, полученная на среде HS – 3,681±0,430 Н. Прочность гель-пленки, полученной на среде мелассой составляла 1,754±0,01Н. Максимальное растяжение имели гель-пленки, полученные на среде HS 111,1±5,5 %. Растяжение гель-пленки, полученные на среде с мелассой составляло 68,82±0,01%. Исследовались ИК-спектры пленок бактериальной целлюлозы.

Определены сорбционные свойства пленок бактериальной целлюлозы по отношению к антибиотикам метронидазолу и цефтриаксону. Изучены антимикробные свойства полученных материалов с целью разработки на их основе наноструктурных сорбирующих биоактивных раневых покрытий.

Bacterial cellulose was prepared by Acetobacter xylinus in static culture on different media. After purified by chemical treatment, the physicochemical and mechanical properties of the film of bacterial cellulose were characterized. The sorption properties towards antibiotics metronidazole and ceftriaxone are determined.

ПОЛУЧЕНИЕ БИОКОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОГО БИОЛОГИЧЕСКОГО СВЯЗУЮЩЕГО СОДЕРЖАЩЕГО ПОЛИСАХАРИД ЛЕВАН.

Новокупцев Н.В., Ревин В.В.

OBTAINING MATERIALS BIOCOMPOSITE WITH ENVIRONMENTALLY FRIENDLY BIOLOGICAL LINK CONTAINING POLYSACCHARIDES LEVAN.

Novokuptsev N.V., Revin V.V.

ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарва»430005, г.

Саранск, ул. Большевистская, 68. Тел.: 8(8342)32-45-54;

факс: 8(8342)32-45-54;

e-mail:

k0lyai-i @yandex.ru Для изготовления биокомпозиционных материалов (биопластиков) использовали фракцию березовых опилок;

ультрадисперсной древесины;

мелкоизмельченной соломы и биологического связующего, полученного при культивировании микроорганизма Azotobacter vinelandii штамма Д - 08 на отходах пищевых производств: меласса, барда и молочная сыворотка. Для получения пресс – массы воздушно-сухие опилки смешивали с культуральной жидкостью. Для повышения гидрофобных свойств биокомпозиционных материалов в качестве добавки было использовано натриевое жидкое стекло. Обработанные таким образом опилки загружали в пресс-форму и подвергали горячему прессованию.

Установлено что, предел прочности при статическом изгибе материалов, полученных в результате 10 минут прессования составил 21-52 МПа, при 7 минутах - 31 36. Предел прочности при растяжении перпендикулярно пласти плиты биоматериалов равен 0,45-0,64 МПа. При использовании мелкоизмельченной соломы предел прочности составил 14 МПа, ультрадисперсной древесины – 21-24 МПа. Все вышеуказанные значения соответствуют требованиям ГОСТ. По влагостойким показателям (водопоглощению и разбуханию по толщине) требованиям ГОСТ соответствовали образцы, полученные на основе древесных опилок и ультрадисперсной древесины с добавлением натриевого жидкого стекла.

Водопоглощение биоматериалов на основе древесных опилок и ультрадисперсной древесины составило 7-11 и 6-15%, разбухание по толщине – 14-15 и 8-13%. Можно констатировать, что данное биологическое связующее можно использовать при получении биокомпозиционных материалов, которые могут найти широкое применение в мебельной и строительной промышленностях, при производстве утеплителей, биодеградируемой тары и упаковочного материала.

This paper presents a technology for producing bio-composite materials using biological binder microbial origin. Derived biomaterials on the physical - mechanical parameters do not yield the standard. The limit flexural strength 21-52 MPa, 6-15% water absorption, thickness swelling of 8-13%.

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕЛКОВО-ПОЛИСАХАРИДНЫХ ПЛЕНОК, СШИТЫХ ГЛУТАРОВЫМ ДИАЛЬДЕГИДОМ Парчайкина О.В., Боярова Н.С., Кумакшева А.В., Кезина Е.В., Телятник В.И., Кадималиев Д.А.

PHYSICOMECHANICAL PROPERTIES OF PROTEIN-POLYSACCHARIDE FILMS CROSSLINKED BY GLUTARALDEHYDE Parchaykina O.V., Boyarova N.S., Kumaksheva A.V., Kezina E.V., Telyatnik V.I., Kadimaliev D.A.

ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им Н.П. Огарева», 430005 г.

Саранск, ул. Большевистская, 68, тел.8(8342)322507, e-mail: cadimded@yandex.ru В последние годы большое значение приобретают вопросы как повышения качества, экологичности и надежности и долговечности полимерных материалов, так и вопрос их утилизации после истечения срока эксплуатации. Одним из путей решения этих вопросов является использование в качестве исходного сырья природных материалов «сшитых» различными методами – физическими, химическими, биологическими.

В работе для составления образцов пленок в качестве исходных компонентов в различных соотношениях использовали модифицированный хитин (хитозан) и белки (вытяжку из костей, соевый белок, глютен). В качестве «сшивающего» агента применялся глутаровый диальдегид, пластификатора – глицерин.

Физико-механические характеристики пленок зависели от прменяемого источника белка и условий внесения глутарового диальдегида. Толщина полученных пленок в среднем составляла от 80 до 157 мкм, прочность – от 3 до 9 Н, растяжимость – от 20 до 60%, и зависели от сшивающего агента и от присутствия белка. Наибольшей прочностью обладают пленки с добавлением соевого белка, за счет более высокого содержания белка по сравнению с другими источниками. При добавлении химической «сшивки» пленки становятся прочнее, возможно за счет его 2-х симметричных альдегидных групп, способных образовать ковалентные азометиновые связи с аминогруппами белков. Однако при высоких концентрациях сшивающего агента происходило некоторое снижение растяжимости пленок.

Анализ наличия свободных аминогрупп по интенсивности полос поглощения валентных колебаний N-H-связей в диапазоне частот от 3500-3300 см-1 показал, что содержание свободных аминогрупп в пленке по сравнению с содержанием свободных аминогрупп в хитозане уменьшилось, интенсивность полос поглощения валентных колебаний N-H-связей в диапазоне частот от 1650-1550 см-1 (связанные аминогруппы) напротив увеличилась, что подтвержадет, образование ковалентных азометиновых связей между аминогруппами белков и 2-я симметричными альдегидными группами глутарового альдегида, при взаимодействии хитозана, глутарового диальдегида и белков In paper shows the possibility of obtaining environmental films based on chitosan and proteins with the addition of glutaraldehyde as cross-linking agent. The obtained samples have high physical and mechanical properties. The thickness of the films on average from to 157 microns, the strength - from 3 to 9 N, stretchability - from 20 to 60% МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В РАДИОЭЛЕКТРОНИКЕ Смирнов В.Ф., Слушков А.М., Смирнова О.Н., Захарова Е.А., Аникина Н.А.

MICROBIOLOGICAL DAMAGE PAINTWORK MATERIALS USED IN ELECTRONICS Smirnov V. F., Slushkov A.M., Smirnova O.N., Zaharova E.A., Anikina N.A.

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, 603950, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 23, Тел. (8314) 658-042. Факс: (8314) 657-343, e mail: biodeg@mail.ru Микробиологические повреждения лакокрасочных покрытий (ЛКП)- одни из наиболее часто встречающихся случаев биоповреждений изделий, применяемых в радиоэлектронике. Особенно велика угроза микробиологических повреждений микромицетами радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), где даже незначительный рост грибов способен приводить к повреждениям и нарушению работоспособности приборов и оборудования. ЛКП в различных областях промышленности, в т.ч. и радиоэлектронике, используется в виде систем, в которые входят, например, различные грунтовки и подложки.

На первом этапе нами исследовалась устойчивость к действию грибов-активных деструкторов промышленных материалов отдельных лакокрасочных покрытий (МЛ-12, МЛ-165, ЭП-140, ХВ-16) и лаков (Ур-231, ВЛ-931, ВЛ-725, ЭКТ, Humiseal 1 A).

Установлено, что в наибольшей степени рост грибов наблюдался на эпоксидной эмали ХВ-16 и на лаке Humiseal 1 A. Все подложки на основе пластика (стеклотекстолита, гетинакса) способны поддерживать рост грибов. Был отмечен небольшой рост и на металлических подложках и сплавах, что может быть объяснено наличием на них внешних загрязнений. Нами показано, что способ химической обработки металлических подложек так же в определенной степени способен влиять на грибостойкость последних.

На втором этапе работе нами была исследована грибостойкость систем на основе ЛКП. Результаты этих исследований показали, что нельзя прогнозировать грибостойкость систем ЛКП исходя из грибостойкости их отдельных компонентов. Это связано с тем, что в системе происходит определенное взаимодействие между всеми ее компонентами, что в конечном счете отражается на ее грибостойкости. Например, система Эмаль МЛ-165, подложка АМЦ, Хим. окс. фт. + Грунтовка АК-070 проявила грибостойкие свойства, тогда как такая же система, но на подложке АМГ оказалась негрибостойкой, хотя в обоих случаях в состав систем входили грибостойкие компоненты.

Полученные результаты показывают, что подбор средств защиты изделий РЭА необходимо вести в зависимости от используемых в них систем ЛКП, а не от природы лакокрасочного покрытия.

С помощью биоцидных присадок (производные тиозола, четвертичные аммониевые соединения, органические амины, дитерпеноиды), введенных в концентрациях от 0,25 -1,0 % в системы ЛКП, нам удалось получить устойчивые к действию микробиологических повреждений изделия РЭА, которые способны успешно эксплуатироваться в условиях повышенной влажности и температуры (тропики, субтропики).

ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ СОСТАВОМ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ И ПРИРОДНЫХ ПОЛИМЕРОВ И ИХ БИОСТОЙКОСТЬЮ Смирнов В.Ф., Смирнова Л.А., Смирнова О.Н., Мочалова А.Е., Захарова Е.А., Глаголева А.А.

THE RELATIONSHIP BETWEEN THE COMPOSITION OF THE POLYMER BASED SYNTHETIC AND NATURAL POLYMERS AND THEIR BIOPERSISTENCE Smirnov V.F., Smirnova L.A., Smirnova O.N., Mochalova A.E., Zaharova E.A., Glagoleva A.A.

Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского, 603950, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 23, Тел. (8314) 658-042. Факс: (8314) 657-343, e mail: biodeg@mail.ru Одним из направлений получения биодеградируемых материалов является совмещение синтетических полимеров с природными. Среди последних наибольшее внимание уделяется полимерам класса полисахаридов. Поэтому была получена серия образцов композиций на основе ПВХ, содержащих природные полисахариды – крахмал, хитозан, целлюлозу.

В экспериментах использовано три вида микромицетов – активных деструкторов композиций на основе ПВХ, крахмала, хитозана и древесных опилок: Aspergillus oryzae, A.terreus и Penicillium chrysogenum. Результаты исследований показали, что увеличение содержания пластификатора ДОФ в ПВХ композициях способствует повышению их биоутилизируемости всеми исследованными грибами. Это связано с тем, что диоктилфталат является хорошим субстратом для грибов. Известно, что присадка природных полимеров к синтетическим способствует увеличению степени биоразлагаемости композиций в целом. При введении в состав композиции ПВХ:ДОФ природного хитозана можно было ожидать получение легко утилизируемой композиции, так как использованные нами грибы способны достаточно хорошо расти на хитозане. Однако, результат был противоположным: все варианты композиций ПВХ:ХТЗ:ДОФ оказались биостойкими. Повышение биостойкости в данном случае, на наш взгляд, может быть связано с изменением структуры композиции по сравнению с ПВХ:ДОФ, которое каким-то образом повышает устойчивость рецептуры к действию грибов. В сочетании ПВХ с древесиной имеет место грибостойкость композиции по отношению ко всем грибам. Добавление же к ПВХ хитозана в количестве 0,2 м.ч.

повышает ее биоразлагаемость грибом A. terreus, а добавление к этой же композиции 1,0 м.ч. крахмала резко повышает степень биоразрушения по отношению ко всем микромицетам. Введение крахмала в состав композиций меняет грибостойкость материала в зависимости от соотношения в нем ПВХ:ДОФ. При одних соотношениях имеет место усиление биоразлагаемости, тогда как при других ее снижение.

В свете решения поставленной задачи – исследования влияния химической природы полимера и его структуры на способность композиции к биодеградации были получены образцы на основе другого синтетического карбоцепного полимера ПМА – блок- и привитые сополимеры с различным содержанием хитозана и гетероцепного поликарбоната с крахмалом. Установлено, что для блок- и привитых сополимеров хитозана с МА активными деструкторами являются P. cyclopium, A. niger A. terreus.

Выявлено, что как блок-, так и привитые сополимеры подвергаются биоутилизации исследованными микромицетами. В противоположность композициям на основе ПВХ, введение хитозана в композиции с ПМА повышает их биодеградацию. Отмечено, что чем выше в композиции содержание хитозана, тем больше ее биодеструкция. Следует отметить, что не выявлено существенного отличия в биодеструкции пленок, содержащих хитозан как в солевой, так и в основной форме. Таким образом, результаты этих экспериментов позволяют на стадии синтеза полимерных композиций регулировать их биостойкость за счет изменений структуры сополимера и содержания в нем природных полимеров в композиции.

БИОСВЯЗУЮЩЕЕ НА ОСНОВЕ ДРОЖЖЕВЫХ ОТХОДОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕССОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ОТХОДОВ ДРЕВЕСИНЫ Телятник В.И., Боярова Н.С., Кезина Е.В., Кадималиев Д.А.

BIOLOGICAL ADHESIVE BASED ON YEAST WASTE TO PRODUCE PRESSED MATERIALS FROM WOOD WASTE Telyatnik V.I., Boyarova N.S., Kezina E.V., Kadimaliev D.A.

ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им Н.П. Огарева», г.Саранск, ул. Большевистская, 68, тел.8(8342)322507, e-mail: vladimir-telyatn@mail.ru В настоящее время в промышленности и в быту широко применяются синтетические клеи, обладающие определенными преимуществами перед своими аналогами на основе природных компонентов. Они водостойки, грибостойки, способствуют получению прочного клеевого шва, имеют невысокую цену. В то же время многие экологически небезопасны.

В этом плане перспективно использование различных отходов пищевой и перерабатывающей промышленности в качестве основных клеевых компонентов после незначительных модификаций. Пивные дрожжи, солодовая дробина, белковый отстой, солодовые ростки и спиртовая (зерно-картофельная) барда, биомасса, мицелий содержат значительное количество доступных и скрытых белков, полисахаридов, являющихся основными компонентами многих биоклеев, и их можно прямо или опосредованно использовать для производства экологически безопасных композиционных материалов – клеев, адгезивов.

Для высвобождения соединений, входящих в состав дрожжевых отходов, стабилизированных за счет связей с другими соединениями, проводили химическую модификацию. слабыми растворами гидроксида натрия и соляной кислоты. Внесение модификаторов приводит к распаду клеточной стенки, повышению доступности функциональных групп белков, участвующих в адгезии. Подвергаясь влиянию низких концентраций растворов модификаторов, белки сохраняют свою структуру, частично меняя конформацию, а при повышении доли щелочи или кислоты в растворе происходит разрушение белковых соединений, и как следствие снижению адгезионных свойств клеев. Для придания определенной пластичности и устойчивости к загниванию в качестве пластификатора использовали глицерин в качестве антисептика борную кислоту. Прочность полученных клеевых композиций при склеивании бумаги составляет порядка 400 Н/м, что соответствует требованиям ГОСТ 18992-80. Для повышения влагостойкости полученных клеевых композиций использовали глутаровый диальдегид. Как показали результаты ИК-спектрального анализа, в вариантах с добавлением глутарового диальдегида происходило снижение содержания свободных аминогрупп на 43% по сравнению с контрольным вариантом без применения сшивающего агента.

Для исследования влияния глутарового диальдегида на влагостойкость контрольные и опытные клеевые композиции помещали в воду на 24 часа и визуально прослеживали изменение структуры и формы. Опытные образцы сохраняли свою структуру от 10 до 24 часов, в зависимости от количества внесенного глутарового диальдегида, в то время как контрольные композиции начали разваливаться уже через часа Высокие прочностные характеристики данные клеевые композиции показали и при определении прочности склеивания древесины.

Таким образом, дрожжевые отходы бродильных производств являются перспективным сырьем для получения клеевых композиций с высокими физико механическими характеристиками.

In the paper shows the possibility of obtaining environmentally friendly glue from modified yeast waste. Bonding strength of paper is 400 N \ m. Some of samples have high water resistance.

ПРИМЕНЕНИЕ ДРОЖЖЕВЫХ ОТХОДОВ В КАЧЕСТВЕ БИОСВЯЗУЮЩИХ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕССОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ Телятник В.И., Боярова Н.С., Сомкина И.C., Кадималиев Д.А.

APPLICATION OF YEAST WASTE AS BIO ADHESIVE TO MAKE COMPRESSED MATERIALS Telyatnik V.I., Boyarova N.S., Somkina I.S., Kadimaliev D.A.

ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им Н.П. Огарева», г.Саранск, ул. Большевистская, 68, тел.8(8342)322507, e-mail: vladimir-telyatn@mail.ru Древесностружечные плиты (ДСП), благодаря высоким прочностным показателям при статическом изгибе, с успехом используется в строительстве в качестве заменителя клееной фанеры. Производство материала не требует использования высококачественной древесины и может быть основано на переработке отходов лесопиления и других деревообрабатывающих производств. Однако в процессе эксплуатации они выделяют в воздушную среду помещений фенол, формальдегид и ряд других токсичных веществ.

Поэтому проблема снижения токсичности выпускаемых отечественной промышленностью древесных плит весьма актуальна. Одним из перспективных решений проблемы токсичности плит является замена синтетических смол экологически безопасными и дешевыми биоклеями, полученными на основе модифицированных биоорганических отходов. Отходы пивоваренной, спиртовой и микробиологической промышленности: пивные дрожжи, солодовая дробина, белковый отстой, солодовые ростки и спиртовая (зерно-картофельная) барда, биомасса, мицелий, - являются сырьем для получения биоклея. Прессованные материалы с использованием биологического связующего сохраняют не только высокие физико-механические свойства, но и соответствуют международным нормам экологичности.

Прессованные экологичные плиты получали горячим прессованием на гидравлическом прессе при различных режимах температуры и давления. Полученные таким образом плиты испытывали на физико-механические свойства и сопоставляли с требованиями ГОСТ 10632-2007.

Результаты исследования полученных плит показали, что использование биоклея в качестве связующего, оказывает влияние на физико-механические свойства полученных образцов: как на влагостойкость, так и на прочность материала.

Добавление связующего на основе модифицированных остаточных пивных дрожжей значительно увеличивает прочностные характеристики плит. Лучшими свойствами обладали образцы, полученные из пресс-массы с добавлением 70 и 90 мл клея.

Прочность материала при изгибе составляет до 17 МПа, что соответствует требованиям ГОСТ.

Adhesive from yeast waste is used for wood particle board. This environmentally friendly material has high physical and mechanical properties. Bending strength of the material is 17 MPa.

ПОВЫШЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ОГНЕСТОЙКОСТИ ТРЁХСЛОЙНЫХ БИОПЛАСТИКОВ НА ОСНОВЕ ДЕКСТРАНСОДЕРЖАЩЕГО СВЯЗУЮЩЕГО Шутова В. В., Ревин В.В.

INCREASE PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES AND FIRE PERFORMANCE OF THREE-LAYER BIOPLASTIC WITH BINDERS BASED ON DEXTRAN Shutova V. V., Revin V.V.

ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им Н.П. Огарева», г.Саранск, ул. Большевистская, 68, тел.8(8342)322507, e-mail: vshutova@yandex.ru Одним из перспективных видов композитов являются трхслойные биопластики. Технологический процесс их производства предполагает использование разного количества связующего в наружных и внутренних слоях. Для склеивания древесных частиц используются термореактивные связующие, как правило, фенолформальдегидные и чаще мочевиноформальдегидные смолы. В готовых плитах эти смолы постепенно разлагаются, и в воздух из них выделяются компоненты – фенол и формальдегид, которые, попадая в организм человека, не выводятся обратно, а постепенно накапливаются, что может вызывать аллергические и онкологические заболевания.

В работе получали экологически чистое натуральное связующее для производства прессованных древесных плит и других изделий, полученное путм биотехнологической переработки отходов пищевых и спиртовых предприятий.

Известно, что у некоторых видов бактерий Leuconostoc хорошо выражены адгезивные свойства, благодаря синтезу внеклеточного полисахарида декстрана. Продуценты декстрана можно выращивать на отходах спиртовой, сахарной и молочной промышленности (послеспиртовая барда, меласса, молочная сыворотка). Полисахарид безвреден, его используют даже в медицине.

Цель работы – повышение прочностных свойств, влагостойкости и огнестойкости трхслойных биопластиков на основе декстрансодержащего связующего.

При культивировании бактерий Leuconostoc mesenteroides на среде, содержащей отходы пищевых производств, максимальный выход технического декстрана составил 66,9 г/л на 3 сутки.

При прессовании образцов использовали различные добавки:

карбоксиметилцеллюлозу, жидкое стекло, а также антипирены и антисептики - борную кислоту и КH2РO4. При изготовлении трехслойных биопластиков на основе декстрансодержащей культуральной жидкости с увеличением добавки карбоксиметилцеллюлозы от 1% до 2,5% предел прочности повысился незначительно (от 10,6 до 12,6 МПа). Согласно ГОСТ 10632-2007 прочность прессованных материалов не должна быть ниже 13 МПа. Данные образцы не соответствовали требованиям стандарта. Также они имели низкую влагостойкость.

При использовании в качестве добавки 2,5% жидкого стекла происходило повышение предела прочности материалов до 19,4 МПа. Также наблюдалось увеличение влагостойкости биопластиков (влагопоглощение 17,5%, разбухание в воде по толщине 15%). Биокомпозиты, содержащие антипирены и антисептики (борную кислоту и КH2РO4), по физико-механическим характеристикам соответствовали требованиям стандарта. Определение стойкости к горению показало, что образцы лишь подверглись тлению. Температура прессования оказывала значительное влияние на прочность трехслойных биопластиков. Наивысшие значения предела прочности при изгибе были получены при температуре 120 0С.

In this paper a natural binder based on microbial dextran for sandwich boards, obtained by biotechnological processing of waste food and alcohol companies. Its use produces environmentally friendly molded materials.

ПОЛУЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ Шутова В. В., Ревин В.В.

ACCESSING ENVIRONMENTALLY SOUND WOOD COMPOSITE MATERIALS WITH BIOTECHNOLOGICAL APPROACHES Shutova V. V., Revin V.V.

ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им Н.П. Огарева», г.Саранск, ул. Большевистская, 68, тел.8(8342)322507, e-mail: vshutova@yandex.ru Производство древесно-полимерных композиционных материалов базируется на использовании древесины. В последние годы проблемы экологической безопасности производства ДСП, ДВП и изделий на их основе стали более значимы для мирового сообщества, чем их технологические и экономические преимущества. Поэтому мировое сообщество рекомендует полностью приостановить производство и использование фенолоформальдегидных смол, их аналогов и включающих эти смолы продуктов.

Древесина и другие растительные остатки представляют собой комплекс различных сложных органических веществ. Основными компонентами, присутствующими в древесине всех видов, являются три основных структурных полимера – целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин.

Разложение лигнина грибами белой гнили является многоступенчатым окислительным процессом. За счет экзоферментов окислительной природы: пероксидаз и фенолоксидазы – лакказы, выделяемых грибами в среду, в системе возможны множественные реакции биодеградации лигнина, связанные с разрывом различных типов углерод-углеродных связей. Образующиеся под действием ферментов реакционноспособные группы лигнина подвергаются реакциям конденсации даже в относительно мягких условиях обработки. Под влиянием термической обработки лигнин не только конденсируется, но и вступает во взаимодействие с продуктами распада гемицеллюлоз и целлюлозы. Образуются дополнительные связи между волокнами. Это приводит к улучшению физико-механических и санитарно гигиенических свойств древесных композиционных материалов и не требует добавления синтетических связующих. Определенную роль в склеивании частиц играют и биополимеры биомассы гриба.

Panus (Lentinus) tigrinus ВКМ F-3616 D для обработки опилок выращивали на среде с целлолигнином и соевой мукой. Твердофазное культивирование P. tigrinus на сосновых опилках проводили в течение 3 суток, так как было установлено, что более длительное культивирование ухудшает свойства древесностружечных плит (ДСП) за счет интенсивного потребления лигнина грибом. Затем опилки высушивали до влажности 6-8%, формировали ковер и проводили горячее прессование при различных режимах давления, температуры и продолжительности. Полученные таким образом биопластики испытывали на физико-механические свойства: предел прочности при статическом изгибе, плотность.

При изготовлении образцов плит из обработанных грибом опилок обнаружена корреляция между режимом прессования и физико-механическими свойствами полученных плит. Как показали исследования, основное влияние на свойства древесных материалов оказывала температура прессования.

С увеличением давления прессования до 5 МПа заметно возрастал предел прочности пресс-масс при статическом изгибе. Было установлено, что пластики с удовлетворительными свойствами (прочность при статическом изгибе 26,4 МПа) получились из пресс-материала, изготовленного при 170С, давлении 5 МПа в течение 20 мин. По прочностным показателям они не уступают выпускаемым в настоящее время промышленностью материалам. Увеличение давления прессования до 7 МПа заметно снижало свойства ДСП.

Таким образом, показатели предела прочности образцов из пресс-массы из сосновых опилок улучшаются при температуре 170С. Невысокие показатели прочности образцов из массы, прессованной при 120 и 150С, не позволяют рекомендовать и эти температуры, так как, по-видимому, они не обеспечивают необходимую пластичность древесины и полного отверждения связующего.

Результаты, полученные при изучении влияния давления прессования на свойства плит, говорят о том, что с его увеличением до определенных значений из-за более плотной упаковки компонентов композиции возрастает предел прочности при статическом изгибе. Удельное давление 3 МПа недостаточно для получения прочных биопластиков. Резкое улучшение прочностных свойств образцов из пресс-массы отмечается при повышении давления от 3 до 5 МПа. При дальнейшем увеличении давления до 7 МПа наблюдается некоторое снижение предела прочности.

Наряду с прочностью при статическом изгибе одной из важнейших характеристик прессованных материалов является величина плотности. При температуре 170С, давлении 5 МПа и продолжительности прессования 20 мин (оптимальный режим) плотность составила 1124 кг/м3. При низких температурах повышение влажности может привести к расслоению плит в их толще, связанное со вспучиванием. Прочность изделий из пресс-массы с уменьшением влажности исходного материала увеличивается.

Производство биополимеров по себестоимости сравнимое с производством обычных древесных композитов позволит получать древесные материалы для массового потребителя. Широкое внедрение экологически чистых древесных материалов в строительстве и в мебельной промышленности позволит в будущем реально улучшить экологию жилища и сохранить здоровье населения России. Таким образом, использование биотехнологии для направленной микробиологической деструкции древесных отходов открывает новый путь к созданию экологически безопасных материалов.

Pressed wood materials made from sawdust, mushroom processed Panus (Lentinus) tigrinus. A correlation between the pressing behavior and physical and mechanical properties of the resulting board was found. The main influence on the properties of wood-based materials provided pressing temperature. Tensile strength significantly increased the mass press in static bending as the compaction pressure to 5 MPa. It was found that plastic with satisfactory properties (flexural strength 26.4 MPa) were found during compression at 170 C and a pressure of 5 MPa for 20 min.

БИОТЕХНОЛОГИЯ МИКРОБНЫХ МЕТАБОЛИТОВ BIOTECHNOLOGY OF MICROBIAL METABOLITES PERSPECTIVES FOR SUCCINIC ACID PRODUCTION FROM RAPESEED OIL BY YEAST YARROWIA LIPOLYTICA Kamzolova S.V., Samoilenko V.A., Ruchlova L.P., Lunina J.N. and Morgunov I.G.

G.K. Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms, Russian Academy of Sciences, pr-t Nauki 5, Pushchino, Moscow region, 142290, Russia, тел. (4967)31-8660, E-mail: morgunovs@rambler.ru Succinic acid (SA) and its derivatives are used as flavoring agents for food and beverages, as intermediates for dyes, insecticides, perfumes, lacquers, as well as in vehicle water-cooling systems and the manufacture of clothing, paint, links, and fibers. Succinate esters are precursors for the known petrochemical products such as 1,4-butanediol, tetrahydrofuran, -butyrolactone, and various pyrrolidinone derivatives. It is also widely used in medicine as an antistress, antihypoxic, and immunity-improving agent, in animal diets and as a stimulator of plant growth. SA is a component of biobased polymers, such as nylons or polyesters.

The microbial production of SA commonly based on the use of bacteria, such as Anaerobiospirillum succiniciproducens, Actinobacillus succinogenes, Mannheimia succiniciproducens, recombinant Escherichia coli strains and Corynebacterium glutamicum;

a few succinate producing pilot plants with the annual production of 2000 – 4000 tons operated in Europe, United States and Japan. It should be noted that in currently in Russia, in industrial scales SA is produced by only chemical processes from petrochemicals.


The aim of this work was the investigation of the possibility of the microbial synthesis of SA production by yeast. The process included the synthesis of -ketoglutaric acid by a thiamine-auxotrophic yeast Y. lipolytica from rapeseed oil and subsequent oxidation of the acid by hydrogen peroxide to SA. The concentration of SA in the culture broth and its yield were found to be 80 g/L and 90% of rapeseed oil, respectively. The isolation procedure involved the decomposition of H2O2 in the filtrate followed by filtrate bleaching and acidification with a mineral acid;

the evaporation of filtrate and the ethanol extraction of succinic acid from lyophilized residue. The purity of the SA (determined by two independent methods - HPLC analysis and enzymatically) was 99.5%, and the yield of the purification stage was 70%.

The results of the efficient SA production by Y. lipolytica yeast obtained in the present work are promising for the industrial scale production.

Acknowledgements: The reported study was partially supported by Russian Foundation for Basic Research (RFBR), research project No. 12-08-01157a.

GLYCEROL-CONTAINING WASTE AS A PROMISING SUBSTRATE FOR CITRIC ACID PRODUCTION BY YEAST YARROWIA LIPOLYTICA Kamzolova S.V.1, Fatykhova A.R.1, Mironov A.1, 2, and Morgunov I.G.1, G.K. Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms, Russian Academy of Sciences, pr-t Nauki 5, Pushchino, Moscow region, 142290, Russia, тел.

(4967)31-8660, E-mail: morgunovs@rambler.ru Pushchino State Institute of Natural Sciences, pr-t Nauki 3, Pushchino, Moscow region, 142290, Russia In the 20th century, oil hydrocarbons were considered to be the main source of energy and the cheapest and readily available raw material for biotechnology. However, the ever increasing rise in the cost of oil starting with the oil crisis of the seventies and the deterioration of the global ecological situation in the last years have made us turn to alternative energy sources, such as biodiesel produced from renewable plant raw materials. In 2010, the European Community (EU directive 2003/30/EC) planned to raise the percent of biodiesel to 5.75 % of the total fuel. Biodiesel can be produced from various vegetable oils and animal fats. The technology consists in that oil triglycerides are hydrolyzed and then methylated with the formation of methylated fatty acids, which are used just as biodiesel. One of the major wastes from this technological process is glycerol, which is formed in an amount of more than 1 kg per 10 kg of the biodiesel produced. Biodiesel waste, which contains glycerol (up to 80 %), oil residue, free fatty acids, sodium and potassium salts, and water, may serve as a raw material for various biotechnological processes. Several efforts were made for microbiological utilization of technological glycerol (crude glycerol) into valuable products.

Citric acid (CA) has attracted increased interest due to its distinctive properties as an acidulate, flavouring agent and antioxidant, and it is used mainly in food and beverage industry (70 % of the total CA production). In recent years, the consumption of CA and its salt, trisodium citrate, has reached 1 400000 tonnes with growth at 5 % per year.

The goal of the present work is to develop a method of CA production from glycerol containing waste.

Acid formation on the selective media had been tested in 66 yeast strains of different genera (Candida, Pichia, Saccharomyces, Torulopsis and Yarrowia). Under growth limitation by nitrogen, 41 strains (belonging mainly to species Yarrowia lipolytica) produced acids, unlike 25 strains of the genera Debaryomyces, Candida, Pichiа, Saccharomyces and Torulopsis. Among 41 acid-producing strains, mutant strain Yarrowia lipolytica N15 was selected since it was able to produce citric acid presumably in high amounts. The citric acid production by the selected strain was studied in dependence on the medium pH, aeration and concentration of glycerol. Under optimal conditions, the mutant Y. lipolytica N15 produced up to 98 g/L of citric acid when grown in a fermentor with the medium containing pure glycerol, and 71 g/L of citric acid when grown on glycerol-containing waste.

CITRIC ACID PRODUCTION FROM GLUCOSE BY YARROWIA LIPOLYTICA IN REPEATED BATCH AND CELL RECYCLE REGIMES Lunina J.N.1, Rymowicz W.2, Kamzolova S.V.1, Allayarov R.K.1,3, Puntus I.F.1, and Morgunov I.G.1, G.K. Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms, Russian Academy of Sciences, pr-t Nauki 5, Pushchino, Moscow region, 142290, Russia, тел.

(4967)31-8660, E-mail: luninaj@rambler.ru Department of Biotechnology and Food Microbiology, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Norwida 25, PL-50-375 Wroclaw, Poland Pushchino State Institute of Natural Sciences, pr-t Nauki 3, Pushchino, Moscow region, 142290, Russia Citric acid (CA) is the most important organic acid produced in large quantities by fermentation, with a global production rate estimated at about 1.4 million tons. CA is widely used to impart a pleasant, tart/fruity flavor to foods and beverages and is also used as an additive in detergents, pharmaceutical, cosmetics and toiletries.

CA is an intermediate of the tricarboxylic acid cycle and holds a key position in the metabolism of each microbial cell. However, under certain conditions of fermentation, fungi, bacteria and yeasts produce CA in excessive amounts. Traditionally, different strains of fungi, mostly belonging to Aspergillus niger, have been used in the commercial production of CA from molasses, sucrose or glucose. Alternatively, there is a great interest in various yeasts belonging to Candida (Yarrowia) lipolytica, which are capable of CA production from various carbon sources, such ethanol, methanol, n-hydrocarbons, mixtures of industrial saturated free fatty acids of animal origin, glycerol, and glycerol-containing waste. In the last years, glucose and glucose syrops have been considered as a promising substrates for microbiological processes.

The aim of the present work was to study the possibility of CA production from pure glucose by Y.lipolytica continuous culture (in a bioreactor with membrane modules) and semicontinuous (repeated batch) culture.

It was shown that the batch culture of the acetate-negative mutant Y.lipolytica N indicated the high CA production (up to 100 g/L) with insignificant amount of threo-Ds isocitric acid (4.3 g/L) at 192 h of the cultivation in the medium with glucose.

The repeated batch and cell recycle modes were performed as the ways for prolongation of CA synthesis by yeast. Using a membrane bioreactor allows to increase the duration of fermentation by maintaining the CA concentration level, which is not inhibiting the cell metabolism, also mass yield from substrate consumed increases by decreasing its consumption for growth of biomass, therefore, biomass accumulated of producer functions longer than in batch culture. Repeated batch process represents a cultivation process, where culture liquid is withdrawn with cells and fresh cultivation medium added to the fermentor at fixed periods of time.

It was shown that when applying repeated batch cultivation, better results were obtained than for cell recycle and batch cultivation. Repeated batch process continued very intensively during 1280 h (53 days) and the CA concentration was kept at 65-70 g/L.

Acknowledgements: The reported study was partially supported by Russian Foundation for Basic Research (RFBR), research project No. 12-08-31346a.

SUCCINATE EXCRETION IN YEAST: A MODEL STUDIES Petrov V.V.

Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms, Russian Academy of Sciences, pr. Nauki 5, Pushchino, Moscow region, 142290, Russia, phone: +7(496)731-8698, fax: +7(495)956-3370;

e-mail: vpetrov07@gmail.com Succinate, a byproduct of yeast fermentation and a valuable metabolite, is widely used in pharmaceutical and food industries, dye, detergent, perfume and some other manufacturing.

The phenomenon of its secretion into the yeast growth medium is known for several decades;

however, the mechanism of succinic acid excretion has not been elucidated as yet.

To study succinate transport, inside-out vesicles of the plasma membrane from the yeast Saccharomyces cerevisiae were used. The membrane of these vesicles has low non specific ion permeability and contains the Pma1 H+-ATPase, which faces extravesicular space. This primary H+ pump generates and maintains the electrochemical proton gradient (H+), which energy is used for supporting secondary solute transport systems and maintaining ion homeostasis of the cell. In these in vitro experiments, intravesicular space (acid pH and positive membrane potential) corresponded to the yeast growth medium and transport of succinate into these vesicles, to its excretion in vivo.

Two approaches were used to study succinate transport. First, we have explored the succinate influence on generation of H+. Upon addition of MgATP, H+-ATPase of the vesicles generated and maintained both components of H+, chemical (pH) and electrical (Em), which formations were monitored by the dyes ACMA or oxonol V fluorescence quenching, respectively. Unlike permeant anions, which stimulated pH formation, while preventing the membrane potential generation, succinate at much lesser concentration decreased both components of H+. Decrease of Em indicated that succinate was transported as an anion. At the concentrations which effectively decreased pH and Em, succinate did not inhibit ATPase. H+-ATPase, by pumping protons, lowered intravesicular pH to 3.5, while constants of dissociation of this dicarboxylic acid are 4.21 and 5.63. As a result, succinate binds H+, thus decreasing both components of H+. Inhibition and dissipation of pH were characterized by saturation kinetics, allowing measurement of K1/2. For the inhibition of the formation of pH, it was calculated as 0.40 mM succinate;


this value was close to K1/2 of pH dissipation by succinate (0.54 mM). These data suggest that succinate transport (excretion) occurs via a carrier in the plasma membrane of S. cerevisiae.

Second, we have studied directly the succinate transport into plasma membrane vesicles. Direct uptake of [14C]succinate in the presence of MgATP also followed Michaelis Menten kinetics;

Km of such transport was 0.47 mM succinate, being in good agreement with the values reported above. However, the dependence of succinate transport rate was biphasic with the second constant equal to 0.90 mM succinate. Interestingly, succinate influx was also found in the absence of MgATP with Km for [14C]succinic acid uptake of 0.99 mM, almost equal to the second constant for the transport in the presence of MgATP.

Therefore, these data, obtained by two independent techniques, pointed to the conclusion that succinate uptake in vitro (that corresponds to its excretion in vivo) occurs via specific succinate or non-specific dicarboxylic acid carrier similar to general organic acid permease suggested earlier for in vivo uptake of mono-, di-, and tricarboxylic acids. It seems possible that such influx may occur both via specific (ATP-dependent) and non-specific (ATP-independent) carriers. The results obtained in the present study may be used for optimization of the industrial scale production.

Acknowledgements: The reported study was supported in part by Russian Foundation for Basic Research (RFBR), research project No. 12-08-01157a.

ВЛИЯНИЕ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ НА КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ МИКОГЕПТИНА Алексинцева О.А. Котова Н.В.

INFLUENCE OF NITROGEN SOURCES ON COMPLEX COMPOSITION OF MYCOHETYNE Aleksintseva O.A., Kotova N.V.

ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургская химико-фармацевтическая академия.

Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д.14. Телефон (812) 234-57-29, факс 234-60-44, kotntvl@mail.ru Микогептин – неароматический гептаеновый антибиотик, синтезируемый стрептомицетом. В условиях глубинного культивирования продуцент образует, помимо гептаена, продукт пентаеновой природы микопентен. Пентаен не обладает химиотерапевтическим действием и не представляет практического интереса, но для своего синтеза требует расхода определенных метаболитов, не включающихся в биосинтез микогептина. Поэтому соотношение гептаен/пентаен является необходимым показателем, характеризующим процесс биосинтеза микогептина. Работу проводили с культурой продуцента микогептина Streptoverticillium mycoheptinicum шт.440.

Ферментацию осуществляли в колбах на качалках на средах, содержащих в качестве источников азота кукурузный экстракт, рыбную муку, белково-витаминный концентрат (БВК). Полученные исследования показали, что БВК подавляет биосинтез гептаена, но стимулирует образование пентаена. На среде без БВК содержание гептаена повышалось на 17 %, а соотношение гептаен/пентаен увеличивалось с 0,81 до 1,03. Кукурузный экстракт способствует биосинтезу гептаена, практически не изменяя образование пентаена. На среде с кукурузным экстрактом соотношение гептаен/пентаен составляло 0,73 против 0,66 на среде без кукурузного экстракта. При использовании в качестве источника органического азота рыбной муки наблюдалось усиление синтеза гептаена, а содержание пентаена оставалось без изменения. Стимулирующее влияние рыбной муки было существенно выше по сравнению с влиянием кукурузного экстракта. Соотношение гептаен/пентаен возрастало с 0,5 до 1,05 в присутствии рыбной муки.

Полученные данные показали, что для направленного синтеза гептаенового компонента предпочтительно использование в питательной среде для культивирования продуцента микогептина в качестве источника органического азота рыбной муки, а также возможно использование кукурузного экстракта при исключении из питательной среды белково витаминного концентрата.

Influence of sources of nitrogen on componental structure of mycogeptine is investigated. It is established that for the directed synthesis of a geptayenovy component preferably use in a nutrient medium for producer cultivation mycogeptine as a source of organic nitrogen of fish meal, and also is possible use of corn extract at an exception of a nutrient medium of an protein and vitamin concentrate.

УСТОЙЧИВОСТЬ ВО ВРЕМЕНИ АССОЦИАЦИЙ МИКРООРГАНИЗМОВ КАК ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ БИОРАСПОЗНАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ БПК СЕНСОРОВ Арляпов В. А.

STABILITY IN TIME OF ASSOCIATIONS OF MICROORGANISMS AS POTENTIAL ELEMENTS FOR BOD-SENSORS Arlyapov V.

ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет», 300012, г. Тула, пр. Ленина, 92, тел: +7(4872)351840, факс: +7(4872) 331305, E-mail: v.a.arlyapov@gmail.com Биохимическое потребление кислорода (БПК) является одним из наиболее широко используемых показателей для контроля чистоты водных сред. Традиционная методика определения БПК требует инкубирования насыщенной кислородом пробы в течение минимум 5 суток. Для экспресс-определения БПК могут использоваться биосенсорные анализаторы, основанных на применении ассоциаций микроорганизмов.

Использование ассоциаций микроорганизмов позволяет существенно повысить спектр окисляемых субстратов и, соответственно, правильность определения БПК. Целью настоящей работы было изучение устойчивости во времени ассоциаций дрожжевых и бактериальных микроорганизмов как потенциальных биораспознающих элементов для БПК-сенсоров.

Объектами для создания ассоциаций служили чистые культуры дрожжей: Pichia angusta BKM Y-2518, Pichia angusta BKM Y-1397, Pichia angusta BKM Y-2559, Arxula adeninovorans ВКМ Y-2676, Arxula adeninovorans ВКМ Y-2677, Debaryamyces hansenii BKM Y-2482, Candida baidini Y-2356, а также бактерий Gluconobacter oxydans sbsp.

industries ВКМ В-1280. Культуры микроорганизмов были любезно предоставлены Всероссийской коллекцией микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов РАН (г. Пущино Московской области).

В ходе выполнения работы на основании продолжительности основных фаз роста чистых культур микроорганизмов и их субстратной специфичности, были составлены 4 ассоциации, как потенциально возможных биораспознающих элементов для БПК-сенсоров. Методами высева на твердую питательную среду, светового микроскопирования, методом с использованием амперометрического биосенсора и методом Коха проведена оценка стабильности созданных ассоциаций в течении месяцев. Оценка устойчивости во времени показала стабильность ассоциаций: A.

adeninovorans BKM Y-2677 + P. angusta BKM Y-1397 + C. baidini Y-2356;

A.

adeninovorans BKM Y-2677 + P. angusta BKM Y-1397;

G. oxydans 1280 + P. angusta BKM Y-2518. Ассоциация A. adeninovorans ВКМ Y-2676 + P. angusta BKM Y-2518 + D.

hansenii BKM Y-2482 не стабильна и к концу исследования доминирует штамм P.

angusta. Ассоциация A. adeninovorans BKM Y-2677 + P. angusta BKM Y-1397 + C.

baidini Y-2356 обладает наиболее широкой субстратной специфичностью и может быть эффективно использована при создании БПК-биосенсора.

Работа выполнена в рамках гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых – кандидатов наук, договор № 16.120.11.4341-МК.

Stability of time-association of yeast microorganism Pichia angusta, Arxula adeninovorans, Debaryamyces hanseni, Candida baidini and bacteria Gluconobacter oxydans. Methods of sowing on solid growth medium, light microscopy and by Koch shows stability over time associations: A. adeninovorans BKM Y-2677 + P. angusta BKM Y-1397 + C. baidini Y-2356;

A. adeninovorans BKM Y-2677 + P. angusta BKM Y-1397;

G. oxydans 1280 + P. angusta BKM Y-2518. Association of A. adeninovorans VKM Y-2676 + P.

angusta BKM Y-2518 + D. hansenii BKM Y-2482 is not stable and is dominated by the end of the study species P. angusta.

ВЫДЕЛЕНИЕ И ОЧИСТКА ФЕРМЕНТА АЛКОГОЛЬОКСИДАЗЫ ИЗ КЛЕТОК МЕТИЛОТРОФНЫХ ДРОЖЖЕЙ РОДОВ HANSENULA, PICHIA, CANDIDA.

Зайцев М.Г., Ильницкий М.Ю.

ISOLATION AND PURIFICATION OF THE ALCOHOL OXIDASE FROM THE METHYLOTROPHIC YEAST CELLS GENERA HANSENULA, PICHIA, CANDIDA.

Zaytcev M.G., Ilnitskiy M.Yu.

ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет», 300600, г. Тула, пр. Ленина 92, телефон (4872)-35-18-40, факс (4872)-33-13-05, e-mail: bergamot86@rambler.ru Для определения микроколичеств алифатических спиртов применяют в основном методы газовой и высокоэффективной жидкостной хроматографии, спектрофотометрии, рефрактометрии. Недостатками этих методов являются сложность применяемого оборудования, в некоторых случаях - пробоподготовки, а также длительность анализа. В последние годы вс больше растт интерес к перспективному направлению – биосенсорным системам с биорецепторным элементам на основе фермента алкогольоксидазы. В связи с этим актуальной задачей является отработка методики выделения и очистки алкогольоксидазы из метилотрофных дрожжей с применением современного и экономичного биоаналитического оборудования., которое можно использовать для масштабного получения биопрепарата.Для выделения алкогольоксидазы в работе использовали 5 штаммов метилотрофных дрожжей P.

Angusta Y-2518, P.angusta Y-1397, P. Angusta Y-2559, H.polymorpha NCYC495 ln, C.

boidinii ВКМ Y-2356.

Алкогольоксидаза была выделена из клеток метилотрофных дрожжей согласно модифицированной методике. Выращенные клетки разрушали на ультразвуковом дезинтеграторе. Полученный гомогенат центрифугировали с целью получения бесклеточного экстракта (супернатанта), который ступенчато фракционировали сульфатом аммония (в диапазоне концентраций 10-100% от насыщения).На разных стадиях процесса выделения алкогольоксидазы определяли содержание фермента в пробах по методу Бредфорда.Для определения удельной активности алкогольоксидазы измеряли скорость окисления метанола. В ходе реакции выделяется пероксид водорода, который окисляет краситель ABTS. Окисление красителя регистрировали спектрофотометрически при длине волны 420 нм. Для полученных зависимостей оптической плотности от времени, определяли тангенс угла наклона линейного участка (tg).Значения удельной активности ферментного препарата вычисляли по формуле:

tg 3см A / мг белка 43,2см 2 / ммоль / л 1см mф мг Осадок с максимальным содержанием белка и максимальной ферментативной активностью очищали от примесных белков нахроматографической установкеBiologicLP с ионообменной колонкой. Собранный фермент дополнительно сконцентрировали с использованием концентрирующих центриконов. Наивысшая удельная активность АО у штамма Hansenula polymorphaNCYC 495 ln (55 Е/мг белка).

Большое содержание белка и высокая активность выделенного фермента свидетельствуют о перспективности использования данного штамма для получения препарата алкогольоксидазы.

Работа выполнена при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы», госконтракт № 16.740.11.0766.

The paper proposed a method for the isolation and purification of the enzyme alcohol oxidase preparation of five strains of the methylotrophic yeast. Shown that alcohol oxidase isolated from yeast Hansenula polymorpha NCYC 495 ln, characterized by the highest specific activity value and the highest protein content in the final preparation.

ВЛИЯНИЕ ИСТОЧНИКОВ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ НА РОСТ И НАКОПЛЕНИЕ ЭКЗОПОЛИСАХАРИДА КУЛЬТУРОЙ AZOTOBACTER VINELANDII Д- Костина Е.Г., Спогреева М.А., Ревин В.В.

INFLUENCE OF NITROGEN SOURCES ON THE GROWTH AND EXOPOLYSACCHARIDE ACCUMULATION BY CULTURE AZOTOBACTER VINELANDII D- Kostina E.G., Spogreeva M.A., Revin V.V.

ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарва», 430005, г. Саранск, ул. Большевистская, 68;

(8342)324554;

kostinalena@rambler.ru В настоящее время исследование микробных полисахаридов приобрело особое значение в связи с открывшейся возможностью широкого применения их в медицине и ряде областей народного хозяйства. Большой интерес на сегодняшний день представляют бактерии Azotobacter vinelandii. Известно, что данная культура способна продуцировать в среду полисахариды, которые образуют гели различной плотности.

Культура Azotobacter vinelandii синтезирует такие полисахариды, как леван и альгинат, последний находит применение в пищевой промышленности в качестве стабилизатора, в сельском хозяйстве - в качестве пленок, защищающих растения от высыхания.

Культура используется в нефтяной промышленности в качестве агента для полного извлечения нефти из нефтяных пластов. Однако данных, касающихся биосинтеза альгината бактериальными клетками, на сегодняшний день недостаточно. Поэтому исследования по подбору оптимальных условий культивирования бактерий рода Azotobacter являются весьма актуальными.

Целью данной работы было изучение влияния различных источников азотного питания на рост и биосинтез полисахарида культурой Azotobacter vinelandii Д– 05.

Проводили глубинное культивирование Azotobacter vinelandii. В качестве источников азота KNО3, NН4Cl, (NН4)2SО4, пептон и дрожжевой экстракт, которые вносили в количестве 0,5 г/л. В качестве контроля использовали питательную среду без добавления источника азота, поскольку данный микроорганизм обладает способностью фиксировать молекулярный азот.

Во всех вариантах опыта рост бактерий имел вид кривых типичных для периодического культивирования. Полученные результаты показывают, что во всех опытных пробах и контрольном варианте максимальный уровень биомассы зарегистрирован на 3 сутки, а к 5 суткам наблюдалось ее снижение.

Самый низкий уровень биомассы зарегистрирован в контрольном образце и составил 2,5 г/л на 3 сутки. Внесение источников азота в питательную среду стимулировало ростовые процессы. Наибольшее количество биомассы образовывалось на среде с дрожжевым экстрактом и составило 11,1 г/л. На средах с KNО3, NН4Cl уровень биомассы был почти одинаковым. При культивировании бактерий на среде с добавлением (NН4)2SО4 количество биомассы на 3 сутки составило 7,9 г/л, что на 30 % меньше чем в опыте с дрожжевым экстрактом. При добавлении в среду пептона отмечалось количество биомассы, близкое по значению к варианту с дрожжевым экстрактом (9,2 г/л).

Максимальный уровень экзополисахарида наблюдался во всех опытных вариантах на 4 сутки. Наибольшее содержание альгината в культуральной жидкости отмечалось в варианте с дрожжевым экстрактом и составило 5,6 г/л. Наименьший уровень альгината наблюдался в контрольном варианте и составил 0,7 г/л. Это, вероятно, связано с тем. что азотфиксации недостаточно для высокого выхода альгината, и требуется внесение дополнительных источников азота.

Таким образом, наибольшим стимулирующим эффектом на ростовые процессы и биосинтез альгината обладает дрожжевой экстракт.

It is shown that in order to improve growth and synthesis of exopolysaccharide Azotobacter vinelandii D-05 to the introduction of additional sources of nitrogen. Greatest stimulating effect on the growth processes and the biosynthesis of alginate has a yeast extract.

ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКООЧИЩЕННЫХ ЭЛЮАТОВ ГЕНТАМИЦИНА Котова Н.В., Алексинцева О.А.

RECEIVING HIGH-CLEARED ELYUATES OF GENTAMYCIN Kotova N.V., Aleksintseva O.A.

ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургская химико-фармацевтическая академия, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д.14. Телефон (812) 234-57-29, факс 234-60 44, kotntvl@mail.ru Аминогликозиды являются одними из препаратов выбора при тяжелых инфекциях, сопровождающихся глубоким угнетением иммунитета. Особый интерес представляет гентамицин, а также близкий по структуре сизомицин, так как на их основе получают новые полусинтетические антибиотики с улучшенными физико химическими и биологическими свойствами. В настоящее время гентамицин получают ионообменным методом на карбоксильном катионите КБ-2, который неудобен с технологической точки зрения. Целью данной работы явилось изучение сорбционных свойств катионитов нового поколения для усовершенствования ионообменного метода выделения данного антибиотика, существующего в настоящее время. В качестве объектов исследований были выбраны сорбенты фирмы «Пьюролайт» (стиросорбы) С 106 (карбоксильный катионит), С-150, С-160 (сульфокатиониты), макропористый сульфокатионит КУ-23. Подобраны оптимальные условия проведения процесса ионного обмена для модельных растворов гентамицина на данных катионитах.

Построены изотермы сорбции и рассчитаны коэффициенты распределения гентамицина между фазами исследуемых катионитов и раствором. Показано, что процесс сорбции гентамицина на катионите С-106 проходит с большой избирательностью о чем свидетельствует высокий коэффициент распределения (250± мг/мл), который в 2 раза превышает полученные значения на катионитах КУ-23, С-160, С-150 и сопоставим на КБ-2. Полученный эффективный коэффициент диффузии на сорбенте фирмы «Пъюролайт» С-106 на порядок выше, чем на остальных катионитах и составляет 2,110-11 см2/с, что говорит о сравнительно высокой скорости диффузионного процесса. При этом выход гентамицина на стадиях сорбции – десорбции на катионитах С-106 и КБ-2 составил 88% и 84% соответственно. Таким образом, высокая избирательность и скорость диффузионного процесса сорбции гентамицина на сорбенте нового типа фирмы Пьюролайт С-106 дает возможность считать его перспективным для получения высокоочищенных концентрированных элюатов.

Equilibrium and kinetic parameters of process of a sorbtion of gentamycin on various sorbents are studied. Sharp selectivity and speed of diffusive process of sorbtion of gentamycin on new type of cationite firm of Purolite С-106 gives the chance to consider it perspective for receiving high-cleared concentrated eluates.

АМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ БИОСЕНСОР С БИОКАТАЛИЗАТОРАМИ НА ОСНОВЕ МЕТИЛОБАКТЕРИЙ ДЛЯ МОНИТОРИНГА С1-СОЕДИНЕНИЙ Кузнецова Т.А.

AMPEROMETRIC BIOSENSOR BASED ON METHYLOBACTERIA FOR THE MONITORING OF ONE-CARBON COMPOUNDS Kuznetcova T.A.

ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет», 300600, г. Тула, пр. Ленина 92, телефон (4872)-35-18-40, факс (4872)-33-13- е-mail: tatulyakuz@mail.ru Мониторинг С1-соединений в биотехнологических процессах на основе метилобактерий биоразлагаемых полимерных материалов, (производство биопротектора – эктоина и др. продуктов биосинтеза) является важной задачей. Для непрерывного контроля за протеканием таких процессов могут использоваться амперометрические биосенсоры с биокатализаторами на основе метилобактерий и выделенных из них ферментов. Изучение способности целых клеток и ферментных фракций метилотрофных бактерий участвовать в биоэлектрокаталитическом окислении субстратов в присутствии медиаторов электронного транспорта может служить основой при разработке амперометрических сенсоров и является актуальной задачей.

В работе использовали метилобактерии Methylovorus mays ВКМ В-2221, Methylobacterium mesophilicum JCM 2829, Methylobacterium dichloromethanicum ДМ4, Methylobacterium nodulans ORS2060Т, которые были предоставлены лабораторией метилотрофных бактерий ФГБУН Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН, г. Пущино. Электрохимические измерения проводили при помощи амперометрической биосенсорной системы «IPC-Micro»

(«Kronas», Москва), интегрированной с ПК. В качестве рабочего электрода использовали медиаторный электрод на основе графитовой пасты с добавлением 10 % ферроцена с иммобилизованными на поверхности биопрепаратами метилобактерий (целые клетки, мембранные фракции, бесклеточный экстракт, МДГ). Электродом сравнения служил хлорсеребряный электрод.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 



Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.