ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 5
1.1. Свойства биосурфактантов 5
1.1.1. Классификация биосурфактантов 5
1.1.2. Метаболические пути синтеза биосурфактанта 9
1.2. Промышленное применение биосурфактантов 13
1.2.1. Применение биосурфактантов в добыче нефти 13
1.2.2. Применение биосурфактантов в решении экологических проблем 14
1.2.3. Биосурфактанты в пищевой промышленность 16
1.2.4. Биосурфактанты, как лекарственные средства 18
1.2.5. Будущие направления применений биосурфактантов 20
1.3. Биосурфактанты бактерий рода Bacillus 21
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 24
2.1. Объект исследования 24
2.2. Приготовление питательных сред для культивирования штаммов
Bacillus altitudinis API-2019, Bacillus subtilis, Bacillus cereus и Serratia plymuthica 24
2.3 Методы посева бактерий 25
2.4 Методика идентификации на Vitek MS (MALDI-TOF) 26
2.5 Определение эмульгирующей активности штамма Bacillus altitudinis API
- 2019 27
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 29
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 45
Актуальность.
Известно, что большинство производимых в настоящее время поверхностно-активных веществ (ПАВ), получаемых химическим путем из нефти, являются синтетическими тензиоактивными агентами, трудно разрушаемыми под действием внешних факторов. В последние годы экологические проблемы побудили научное сообщество к поиску новых ПАВ, более безопасных для окружающей среды, и в частности, получаемых с помощью биологических агентов, известных как биосурфактанты.
Исследования биосурфактантов как метаболитов, продуцируемых микроорганизмами, растениями и высшими животными начались в 1960-х годах. биопар привлекли внимание благодаря таким преимуществам, как структурное разнообразие, низкая токсичность, большая биоразлагаемость, способность функционировать в широком диапазоне pH, температуры и солености, а также большая селективность, более низкая критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) и производство с использованием возобновляемых источников или промышленных отходов.
В настоящее время рынок биосурфактантов проходит этап своего формирования, но уже имеются примеры предприятий, успешно производящих биосурфактанты и продукцию с их использованием. Основным препятствием для их массового распространения и внедрения остается высокая стоимость производства такой продукции и самих биосурфактантов , поскольку для производства биоПАВ требуются дорогие субстраты, кроме этого, они обладают относительно низкой производительностью, что препятствует их коммерциализации.
Несмотря на большой практический интерес к биоПАВ, обнаруживается недостаточно полное исследование их микробных продуцентов.
Цель настоящего исследования - изучение эмульгирующих свойств вновь выделенного штамма Bacillus altitudinis API-2019.
В задачи исследования входило:
• Исследование культурально-морфологических и физиолого-биохимических характеристик штамма Bacillus altitudinis API-2019;
• Изучение роста штамма Bacillus altitudinis API-2019 на твердой и жидкой среде культивирования;
• Анализ эмульгирующей способности штамма Bacillus altitudinis API-2019;
• Сравнение эмульгирующей способности штамма Bacillus altitudinis API-2019 с эмульгирующей способностью других видов бактерий рода Bacillus.
Для сравнительных исследований свойств штамма Bacillus altitudinis API-2019 были привлечены штаммы рода Bacillus из рабочей коллекции лаборатории.
Для работы были выбраны следующие методы: комплекс современных методов микробиологических исследований, включающий идентификацию микроорганизмов методом масс-спектрометрии с использованием технологии времяпролетной матрично-активированной лазерной десорбции / ионизации (MALDI-TOF), а также метод определения индекса эмульгирования, разработанный Купером и Голденбергом (1987).
В результате исследования было установлено, что вновь выделенный штамм Bacillus altitudinis API-2019 обладает эмульгирующей активностью, индекс эмульгирования данного штамма соизмерим с индексом эмульгирования других представителей рода Bacillus.
Практическое применение результатов исследования. Полученные данные расширяют сведения о продуцентах сурфактантов рода Bacillus, открывают возможности применения вновь выделенного штамма в научных и промышленных целях.
Выводы.
1. Установлено, что индекс эмульгирующей активности штамма B. altitudinis API-2019 составляет 2.03%;
2. Показано, что индекс эмульгирующей активности культур группы B. cereus составляет 2.53%;
3. Индекс эмульгирующей активности культур группы B. subtilis варьирует в пределах 2.03-4.27%;
4. Эмульгирующая способность вновь выделенного из помёта медоносной пчелы Apis melifera melifera L. штамма Bacillus altitudinis API-2019 соизмерима с эмульгирующей способностью других представителей рода Bacillus.
