Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


ПОЛУЧЕНИЕ ПРЕПАРАТОВ СУММИРОВАННОЙ МИКРОБНОЙ ДНК ИЗ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОТХОДОВ

Работа №68216

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

биотехнология

Объем работы47
Год сдачи2018
Стоимость4850 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
258
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 5
1.1. Процесс образования биогаза 5
1.2. Биогаз - альтернативный источник энергии 13
1.3. Биогаз в сельском хозяйстве 17
1.4. Технологии утилизации отходов сельскохозяйственных
производств в различных странах мир 18
1.4.1. Технологии утилизации отходов сельскохозяйственных
производств в Канаде 18
1.4.2. Технологии утилизации отходов сельскохозяйственных
производств в Италии 21
1.4.3. Технологии утилизации отходов сельскохозяйственных производств в Украине 26
1.5. Развитие биогазового производства в России и Белгородской области 27
1.6. Развитие биогазового производства в мире 20
1.7. Методы получения ДНК микроорганизмов 31
1.8. Полимеразная цепная реакция в реальном времени 32
1.9. Cq - показания, снимаемые при ПЦР РВ 33
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 35
2.1. Выделение суммарной микробной ДНК из
сельскохозяйственных отходов 35
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 38
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 39
ПРИЛОЖЕНИЯ 44


При бактериологическом исследовании сельскохозяйственных отходов требуется решение задач, которые связаны с идентификацией микроорганизмов различных таксономических групп, в том числе патогенных и условно патогенных (Войнов 2009). Классические методы микробиологии, которые существуют в настоящее время, являются достаточно трудоемкими и длительными, при этом требуют использования большого количества питательных сред и вспомогательных операций (окраска по Граму, определение подвижности, проба на ферментативную активность и т.д.). Кроме того идентификация микроорганизмов до рода требует большого количества тест-систем для разных микроорганизмов, что не всегда является экономически выгодно (Великов 2013).
Актуальность исследования связана с изучением методов молекулярной биологии, которые позволяют проводить быструю идентификацию микроорганизмов отходов сельскохозяйственного производства.
Технологии молекулярного анализа имеют ряд преимуществ по отношению к традиционным микробиологическим методам. При проведении молекулярного анализа отсутствуют искажения, которые обусловлены недостаточной разрешающей способностью культурального анализа (Великов 2013).
Одним из наиболее перспективных методов количественного анализа микробиологических сообществ в настоящее время является полимеразная цепная реакция в реальном времени (ПЦР РВ). Этот метод является надежным инструментом для специфического количественного анализа нуклеиновых кислот (Рогатых и др 2011).
Достоверность молекулярно-биологических методов, которые применяют при анализе структуры микробиологических сообществ, зависит от качества препарата ДНК, которые получены в результате очистки. По причине неэффективного лизиса клеток, наличия в препарате ферментативных и других ингибиторов, сорбции ДНК на частичках грунта некоторые методы выделения ДНК могут вносить искажения в результат. Качество полученного препарата ДНК влияет на эффективность анализа, который основан на методах прямого определения нуклеотидной последовательности (секвенирования) и клонирования, применяемых при изучении структуры сообществ (Грачев 2006).
Целью данного исследования является получение качественных препаратов суммированной микробной ДНК из отходов сельского хозяйства, которые используются на биогазовой станции «Лучки».
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Апробировать выбранную методику получения суммарной микробной ДНК из сельскохозяйственных отходов, которые используются на биогазовой станции «Лучки» в зимнее время года.
2. Определить процент содержания фирмикут в полученных образцах.
3. Разработать методические рекомендации для бакалавров и магистрантов кафедры биотехнологии и микробиологии по получению препаратов суммарной микробной ДНК их отходов сельского хозяйства.
Объектом исследования являлась масса сельскохозяйственных отходов отходов для получения биогаза, предметом исследования - выделяемая из нее суммарная микробная ДНК микрооганизмов.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


В настоящее время для обнаружения и идентификации микроорганизмов в различных объектах исследования успешно применяются методы молекулярной биологии в частности полимеразная цепная реакция Данные методы имеют ряд преимуществ по отношению к классическим методам микробиологии, так как позволяют проводить идентификацию микроорганизмов с высокой специфичностью в присутствии сопутствующей микрофлоры и чувствительностью до единичных клеток.
В результате выполненной работы получен чистый препарат суммарной микробной ДНК из отходов сельскохозяйственных производств.
В процессе исследования были решены следующие задачи:
1. Апробирована выбранная методика получения суммарной микробной ДНК из сельскохозяйственных отходов, которые используются на биогазовой станции «Лучки» в зимнее время года.
2. Процент содержания фирмикут в полученных образцах составляет 54%.
3. Разработаны методические рекомендации для бакалавров и магистрантов кафедры биотехнологии и микробиологии по получению препаратов суммарной микробной ДНК из отходов сельского хозяйства (Приложение 1), которые смогут адаптировать на региональном сырье.



1. Амерханов, Р. А. Оптимизация сельскохозяйственных энергетических установок с использованием возобновляемых видов энергии. / Р. А. Архемахов - М.: Колос. 2000. С. 159-238.
2. Благутина, В. В. Биоресурсы // Химия и жизнь - 2007. - №1. - С. 36-39
3. Баадер, В. Биогаз: теория и практика / В. Баадер, Е. Доне. - М.: Колос, 2002. - 184 с.
4. Белгородский институт альтернативной энергетики. - 2013. - Режим доступа: http://www.altenergo-nii.ru.
5. Бикбулатова, С. М., Чемерис, Д .А., Никоноров, Ю. М., Машков, О. И., Гарафутдинов, Р. Р., Чемерис, А. В., Вахитов, В. А. Способы детекции результатов полимеразной цепной реакции в режиме реального времени // вестник Башкирского университета. - 2012. - Т.17,№. - С.59-67.
6. Вандышева, М. С. Биогаз - альтернативный источник энергии // Вестник НГИЭИ - 2014, №6 (37) - С. 22-26.
7. Великов, В. А. Молекулярная биология. Практическое руководство: Учебное пособие для студентов биологического факультета и факультета нано- и биомедицинских технологий / В. А. Великов. - Саратов: Саратовский источник, 2013. - 84 с.
8. Владимирова, А. Ф. Состояние и тенденции развития энергетики в мире // Вестник Университета. - 2013, № 23 - С.10-13.
9. Войнов, Н. А., Волова, Т. Г., Зобова, Н. В., Маркова, С. В., Франк, Л. А. Современные проблемы и методы биотехнологии / Н. А. Войнов, Т. Г.Волова, Н. В. Зобова, С. В.Маркова, Л. А.Франк. - Красноярск: ИПК СФУ, 2009 - С. 8-16.
10. Германович, В., Турилин, А. Альтернативные источники энергии и энергосбережение. Практические конструкции по использованию энергии ветра, солнца, воды, земли, биомассы / В. Германович, А. Турилин. - СПб.: Наука и техника, 2014 - 320с.
11. Грачев, М. А., Кузнецова, С. Ю., Щербакова, Т. А. Метод выделения высокоочищенной ДНК для использования в полимеразной цепной реакции // Молекулярная биология - 2006 - Т.40, № 1 - С. 180-183.
12. Жиленкова, Ю. И., Филомоненкова, А. С. Методы выделения ДНК // Актуальные проблемы медицины XXI века: сборник статей Международной научно - практической конференции. - Уфа: Аэтерна, 2014 - С. 18-20.
13. Запороженко, Е. В., Слободова, Н. В., Булыгина, Е. С., Кравченко, И. К., Кузнецов, Б. Б. Экспресс-метод выделения ДНК из бактериальных сообществ различных почв // Микробиология. - 2006. - Т.75, №1. - С.127-134.
14. Зебзеев, Г. З. Биогаз как возобновляемый энергоресурс агропромышленных технологий // Наука. Технологии. Инновации. - Новосибирск: Новосибирский государственный технический университет, 2017 - С. 203-206.
15. Касьянов, Г.И., Запорожский, А.А. Хранение и переработка сельхоз сырья // Научно-технический и производственный журнал. - 2008. - № 8. - С. 24-26.
16. Кирюшатов, А.И. Использование нетрадиционных
возобновляющихся источников энергии в сельскохозяйственном производстве. / Кирюшатов А. И. - М.: Агропромиздат, 1991. - 96 с.
17. Кузнецов, Т. А. Птицеводческое хозяйство. Птицефабрика. // Научно- технический и производственный журнал. - 2011. - №3. - С. 52 - 53.
18. Нетрусов, А. И., Бонч-Осмоловская, Е. А., Горленко, В. М. Экология микроорганизмов./ А. И. Нетрусов, Е. А. Бонч-Осмоловская, В. М. Горленко. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 272 с.
19. Нетрусов, А. И., Котова, И. Б. Микробиология 3-е изд., испр./ А. И. Нетрусов, И. Б. Котова. - М.: Академия, 2009. - 352 с.
20. Малофеев, В. М. Биотехнология и охрана окружающей среды: Учебное пособие. /В. М. Мариенко. - М.: Издательство Арктос, 1998. - 188 с.
21. Мариненко Е. Е. Основы получения и использования биотоплива для решения вопросов энергосбережения и охраны окружающей среды в жилищно-коммунальном и сельском хозяйстве: Учебное пособие /Е.Е. Мариенко. - Волгоград: ВолгГАСА, 2003. - 100 с.
22. Опыт Белгородской области: биогаз и биоудобрения. - 2015. - Режим доступа: http://rmrl.ru/blog/post_65.
23. Панцхава, Е. С. Биоэнергетика мир и Россия. Биогаз: теория и практика. / Е. С. Панцхава. - М.: «Русайнс», 2014. - 972с.
24. Панцхава, Е.С., Кошкин, Н.Л., Пожарное, В.А. Биомасса — реальный источник коммерческих топлив и энергии. // Теплоэнергетика. — 2001. — №2. — С. 21-25
25. Развитие отраслей животноводства Белгородской области. - 2018 - Режим доступа: https://belapk.ru/press-centr/novosti/proshlo-soveshanie-po- razvitiyu-otraslej -zhivotnov.
26. Ребриков, Д. В. ПЦР « в реальном времени» / Д. В. Ребриков, Г.
A. Саматов, Д. Ю. Трофимов, П. А. Семёнов, А. М. Савилова, И. А. Кофиади, Д. Д Абрамов. - М: Бином, Лаборатория знаний, 2009. - 215с.
27. Рогатых, С. В., Докшукина, А. А., Хайнасова, Т. С., Мурадов, С.
B. , Кофиади, И. А. Использование технологии ПЦР в реальном времени для оценки эффективности методов выделения ДНК из культур ацидофильных хемолитотрофных микроорганизмов // Прикладная биохимия и микробиология. - 2011. - Т. 47.,№2. - С. 226-230.
28. Стребков Д. С., Ковалев А.А. Биогазовые установки для обработки отходов животноводства. // Техника и оборудование для села - 2006. - №11. - С.28-30.
29. Столповская, Е. Биогаз и биогазовые станции. Анализ и реализованные проекты / Е. Столповская // Сельское хозяйство. - 2013. - Режим доступа: http://portal-energo.ru/articles/details/id/700
30. Чумаков, А. Н. Альтернативная энергетика России: потенциал и перспективы освоения. // Вестник экологического образования в России - 2010. - №2 - С.18-20.
31. Шигапов, И. И. Торговля энергоносителями // Современное развитие экономических и правовых отношений. Образование и образовательная деятельность. - 2014. - №1 - С. 415-421.
32. Эффективные технологии утилизации органических отходов // Рынок АПК - 2015. Режим доступа: https: //rynok-apk.ru/magazine/.
33. De Gregoris, T. B., Aldred, N., Clare, A. S., Burgess, J. G. Improvement of phylum- and class-specific primers for real-time PCR quantification of bacterial taxa //Journal of Microbiological Methods - 2011 - №. 86. - Р. 351-356.
34. Guo, X., Xia, X., Tang, R., Zhou, J., Zhao, H., Wang, K. Development of a real-time PCR method for Firmicutes and Bacteroidetes in faeces and its application to quantify intestinal population of obese and lean pigs // 2008, Letters in Applied Microbiology. -2008 - № 47 - P. 367-373.
35. Klintschar, M., Neuhuber, F. Evaluation of an Alkaline Lysis Method for the Extraction of DNA from Whole Blood and Forensic Stains for STR Analysis // J. Forensic Sci. -2000. - №. 45. - P. 669-673.
36. Roesch, L. F., Fulthorpe, R. R., Riva, A., Casella, G., Hadwin, A.K., et al. Pyrosequencing enumerates and contrasts soil microbial diversity // ISME J. - 2007 - № 1(4). - Р.283- 290.
37. Piterina, A. V., Bartlett, J., Pembroke, J. T. Molecular analysis of bacterial community DNA in sludge undergoing autothermal thermophilic aerobic digestion (ATAD): pitfalls and improved methodology to enhance diversity recovery // Diversity. - 2010. - № 2. - Р.505-526.
38. Torsvik, V., Goksoyr, J., Daae, F. L. High diversity in DNA of soil bacteria // Applied and Environmental Microbiology. - 1990. - Vol.56, № 3. - Р. 782-787
39. Torsvik, V., Daae, F.L., Sandaa, R. A., Ovreas, L. Review article: novel techniques for analysing microbial diversity in natural and perturbed environments // J. Biotechnol. - 1998. - №.64. - P.53-62.
40. Tiedje, J. M., Asuming-Brempong, S., Nusslein, K., Marsh, T. L., Flynn, S.J., Opening the black box of soil microbial diversity //Appl. Soil Ecol. - 1999. - № 13. - Р.109- 122.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ