Isolation of Surfactants Synthesized by the Pseudomonas Bacteria and Study of Their Properties

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorPokynbroda, T. Ya.
dc.contributor.authorKarpenko, І. V.
dc.contributor.authorMidyana, H. H.
dc.contributor.authorKarpenko, О. Ya.
dc.date.accessioned2020-04-14T17:15:37Z
dc.date.available2020-04-14T17:15:37Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenBackground. The important problem of biosurfactants production is biosynthesis optimization. But lack of effective isolation methods elaboration with simultaneous new costeffective products is the greatest weaknesses of existing technologies. Objective. The aim of the study is rational technology elaboration for isolation of biosurfactants obtained from strains Pseudomonas sp. PS-17 and P. fluorescens 8573. Investigation of the influence of different acids and temperatures on the efficiency of isolation of the surfactant products, study the properties of the obtained products. Determination of the possible directions of the use of supernatant obtained after precipitation of the biocomplexes (SPL) as a new inexpensive product. Methods. Rhamnolipid surfactant concentrate was precipitated from culture liquid supernatant (CLS) by acidification to pH 3-4 with acid solutions (HCl, H2SO4, H3PO4, HNO3, CH3COOH), kept at 100 °C for 25 min, cooled to room temperature, centrifuged before the phase separation, the supernatant was decanted. The surface tension of the SPL was determined by du Noüy method (with a platinum ring). The emulsification index of biosurfactants was determined regarding mineral oil and sunflower oil. The RLs were isolated from the SPL by extraction with a mixture of ethyl acetate and isopropanol, their composition was determined by thin layer chromatography. Influence on plants was assessed by their morphometric parameters after presowing seed treatment. Results. The rational technology for surfactants isolation from strains Pseudomonas sp. PS-17 and P. fluorescens 8573 was developed It was shown that the suitable method of the isolation of the biosurfactants of Pseudomonas sp. PS-17 and P. fluorescens 8573 is acidic precipitation from CLS with heating. As a result, the product yield was increased by 20%, and the duration of the process was reduced. The physico-chemical properties of the SPLs after the isolation of biosurfactants from the CLS were studied. SPLs have been shown to be effective oil emulsifiers, foaming and wetting agents for various surfaces. It was shown that SPLs (at dilutions 1:10) do not exhibit phytotoxic effects and stimulate the growth of watercress. Conclusions. The new wasteless technology for Pseudomonas strains biosurfactants isolation has been proposed, which provides for the elimination of the extraction stage with solvents, as a result, the yield of the target products has been increased. Thus, the technology has economic and environmental advantages. It was shown that SPLs, being inexpensive and effective products, can be used in environmentally friendly technologies: in agriculture (for stimulation of plant growth), for remеdiation of contaminated soils, production of detergent compositionsuk
dc.description.abstractruПроблематика. Важной проблемой производства биосурфактантов является оптимизация биосинтеза, но наибольшие трудности существующих технологий – отсутствие эффективных методов их выделения для получения новых экономически выгодных продуктов. Цель. Разработка рациональной технологии выделения биосурфактантов штаммов Pseudomonas sp. PS-17 и P. fluorescens 8573. Изучение влияния различных кислот и температурных условий на эффективность выделения сурфактантов штаммов Pseudomonas и исследование свойств полученных продуктов. Определение потенциальных направлений использования полученного продукта – надосадочной жидкости, полученной после осаждения биокомплексов. Методика реализации. Рамнолипидный биокомплекс осаждали из супернатанта культуральной жидкости подкислением растворами кислот (HCl, H2SO4, H3PO4, HNO3, CH3COOH), выдерживали при 100° C 25 мин или охлаждали, центрифугировали, надосадочную жидкость декантировали. Поверхностное натяжение биогенных поверхностно-активных веществ определяли методом дю Нуи с платиновым кольцом. Индекс эмульгирования биосурфактантов определяли относительно вазелинового и подсолнечного масел. Липиды выделяли из надосадочной жидкости экстракцией этилацетатом с изопропанолом, состав определяли тонкослойной хроматографией. Влияние на растения оценивали по морфометрическим параметрам после предпосевной обработки семян. Результаты. Разработана рациональная технология выделения поверхностно-активных веществ штаммов Pseudomonas sp. PS-17 и P. fluorescens 8573. Показано, что наиболее приемлемым методом выделения рамнолипидных биосурфактантов является их кислотное осаждение из супернатанта культуральной жидкости с нагреванием. В результате выход продукта был увеличен на 20 %, а продолжительность процесса уменьшилась. Изучены физико-химические свойства надосадочной жидкости после выделения биокомплексов. Показано, что надосадочная жидкость является эффективным эмульгатором, пенообразователем и смачивающим агентом различных поверхностей. Надосадочная жидкость в разведениях 1:10 не проявляет фитотоксического эффекта и стимулирует рост кресс-салата. Выводы. Предложена новая безотходная технология выделения биосурфактантов штаммов рода Pseudomonas, которая предусматривает исключение стадии экстракции растворителями, в результате повышается выход целевых продуктов. Таким образом, эта технология имеет экономические и экологические преимущества. Было показано, что надосадочные жидкости как дешевый продукт могут использоваться в экологически чистых технологиях: для сельского хозяйства (стимулирование роста растений), рекультивации загрязненных почв, в составе моющих композиций.uk
dc.description.abstractukПроблематика. Важливою проблемою виробництва біосурфактантів є оптимізація біосинтезу, проте найбільші труднощі існуючих технологій – відсутність ефективних методів їх виділення для отримання нових економічно вигідних продуктів. Мета. Розробка раціональної технології виділення біосурфактантів штамів Pseudomonas sp. PS-17 і P. fluorescens 8573. Вивчення впливу різних кислот і температурних умов на ефективність виділення сурфактантів штамів Pseudomonas і дослідження властивостей отриманих продуктів. Визначення потенційних напрямів використання одержаного продукту – надосадової рідини, отриманої після осадження біокомплексів. Методика реалізації. Рамноліпідний біокомплекс осаджували із супернатанту культуральної рідини підкисленням розчинами кислот (HCl, H2SO4, H3PO4, HNO3, CH3COOH), витримували при 100° C 25 хв або охолоджували, центрифугували, надосадову рідину декантували. Поверхневий натяг біогенних поверхнево-активних речовин визначали методом дю Нуї з платиновим кільцем. Індекс емульгування біосурфактантів визначали щодо вазелінової та соняшникової олій. Ліпіди виділяли з надосадової рідини екстракцією етилацетатом з ізопропанолом, склад визначали за допомогою тонкошарової хроматографії. Вплив на рослини оцінювали за морфометричними показниками після передпосівної обробки насіння. Результати. Розроблено раціональну технологію виділення поверхнево-активних речовин штамів Pseudomonas sp. PS-17 і P. fluorescens 8573. Показано, що найбільш прийнятним методом виділення рамноліпідних біосурфактантів є їх кислотне осадження із супернатанту культуральної рідини з нагріванням. У результаті вихід продукту збільшився на 20 %, а тривалість процесу скоротилася. Вивчено фізико-хімічні властивості надосадової рідини після виділення біокомплексів. Показано, що вона є ефективним емульгатором, піноутворювачем і змочувальним агентом для різних поверхонь. Надосадова рідина в розведенні 1:10 не проявляє фітотоксичного ефекту й стимулює ріст крес-салату. Висновки. Запропоновано нову безвідходну технологію виділення біосурфактантів штамів роду Pseudomonas, яка передбачає виключення стадії екстракції розчинниками, у результаті підвищується вихід цільових продуктів. Показано, що надосадова рідина як дешевий продукт може використовуватися в екологічно чистих технологіях: для сільського господарства (стимулювання росту рослин), рекультивації забруднених ґрунтів, у складі мийних композицій.uk
dc.format.pagerangePp. 70–76uk
dc.identifier.citationIsolation of Surfactants Synthesized by the Pseudomonas Bacteria and Study of Their Properties / T. Ya. Pokynbroda, І. V. Karpenko, H. H. Midyana, О. Ya. Karpenko // Innovative Biosystems and Bioengineering : international scientific journal. – 2019. – Vol. 3, No. 2. – Pp. 70–76. – Bibliogr.: 24 ref.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/ibb.2019.3.2.165838
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/32915
dc.language.isoenuk
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Instituteuk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.relation.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rightsAttribution 4.0 International (CC BY 4.0)en
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/en
dc.sourceInnovative Biosystems and Bioengineering : international scientific journal, 2019, Vol. 3, No. 2uk
dc.subjectrhamnolipid surfactantsuk
dc.subjectphysicochemical propertiesuk
dc.subjectacid precipitationuk
dc.subjectplant growth stimulatorsuk
dc.subjectрамноліпідні сурфактантиuk
dc.subjectфізико-хімічні властивостіuk
dc.subjectкислотне осадженняuk
dc.subjectстимулятори росту рослинuk
dc.subjectрамнолипидные сурфактантыuk
dc.subjectфизико-химические свойстваuk
dc.subjectкислотное осаждениеuk
dc.subjectстимуляторы роста растенийuk
dc.subject.udc57.083.133, 57.084.1, 663.18uk
dc.titleIsolation of Surfactants Synthesized by the Pseudomonas Bacteria and Study of Their Propertiesuk
dc.title.alternativeВиділення сурфактантів бактерій Pseudomonas і дослідження їх властивостейuk
dc.title.alternativeВыделение биосурфактантов бактерий Pseudomonas и изучение их свойствuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
IBB2018.3.2_02.pdf
Розмір:
1.1 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Innovative Biosystems and Bioengineering: international scientific e-journal, Vol. 3, No. 2