Біотехнологія поверхнево-активних продуктів бактерій роду pseudomonas, їх властивості та застосування

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorПокиньброда, Тетяна Ярославівна
dc.date.accessioned2018-11-27T17:51:27Z
dc.date.available2018-11-27T17:51:27Z
dc.date.issued2018
dc.descriptionРобота виконана у відділі хімії та біотехнології горючих копалин Відділення фізико-хімії горючих копалин Інституту фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л.М. Литвиненка НАН України.uk
dc.description.abstractenSurfactants are widely used in modern industry, agriculture, environmental restoration, medicine. However, synthetic surfactants are environmentally hazardous. Advantages of products of microbial synthesis (biosurfactants) – high efficiency, stability in various temperatures and pH, biological activity, as well as biodegradability and low toxicity. The aim of the work was the development of biotechnology for the synthesis of surfaceactive substances of the strains Pseudomonas fluorescens 8573, Pseudomonas aureofaciens NB-1, Pseudomonas sp. PS-17 by optimizing the cultivation conditions and isolation, studying the physico-chemical, biological properties, establishment of the practical potential. The new, promising producents of surfactants – the strains of P. fluorescens 8573 and P. aureofaciens NB-1 were selected. It was shown that these strains synthesize the surfactants of two types – rhamnolipids and lipopeptides. Methods for increasing the efficiency of surfactants biosynthesis by the Pseudomonas strains have been developed. Efficiency of the mixed substrates using was established: the yield of products was significantly increased and the synthesis duration was reduced. Rational methods of isolation and extraction of surfactants, in particular by mathematical methods have been developed. The use of a new cheap product – supernatant after biocomplex precipitation (SLC), which is a by-product, has been proposed. The ability of surfactant of Pseudomonas sp. PS-17 to activate the benzpyrene biodegradation has been established. The products of P. fluorescens 8573 and P. aureofaciens NB-1 can inhibit the corrosion of metals and stimulate plant growth. Also, the rhamonolipids efficiency for the "green" synthesis of silver nanoparticles has been shown. The technologies for the preparation of surface-active products using strains P.fluorescens 8573, P. aureofaciens NB-1 and Pseudomonas sp. PS-17, including economically viable (vegetable oils, waste from biodiesel production) and mixed substrates, an instrument-technological scheme for the production of biosurfactants was proposed. P.fluorescens 8573. The rational ways of isolating biosurfactants have been developed, which can be recommended for industrial production. The perspectives of using rhamonolipid surfactants as environmentally safe inhibitors of metal corrosion, as well as the mean for plant growing and protection were established. The practical significance of the results is confirmed by appropriate implementation acts and Patents of Ukraine. It was shown that the using of mixed substrates contributed to the increased yields of the products if compared to the media with monosubstrates. When using the mixture of glycerol with hexadecane as carbon sources the final concentration of surfactants has been increased by 1,8 times and the duration of the synthesis has been shorter by 3 days. The processes of biosurfactants separation were optimized: precipitation of the biocomplexes from post-fermentative culture liquid supernatant (CLS) by adjusting temperature regime. The optimal solvents for the rhamnolipid surfactants extraction from biocomplexes and CLS were determined by the mathematical method of linear multiparameter equations. Physico-chemical and biological properties of the obtained surfactants of Pseudomonas strains were established: emulsification, solubilization of various hydrophobic substances, surface activity, wetting of different surfaces, the biosurfactants influence on the permeability of cell membranes of microorganisms, toxicity. The antimicrobial activity of surfactants against phytopathogen bacteria and fungi was shown. A regulating influence of the synthesized surfactants on the growth of various plants was established. The prospects of the obtained biosurfactants using in modern agriculture for means of plant growth and plant protection were established. Biosurfactants are effective for intensifying the purification of soils from petroleum hydrocarbons. In particular, the rate of the benzpyrene degradation increased by 18% with the rhamnolipids. CLS of strains P. fluorescens 8573 and P. aureofaciens NB-1 are environmentally safe steel corrosion inhibitors – the degree of protection is 80-95%. The technology process, the flow and equipment diagrams for the industrial production of the biosurfactants of P. fluorescens 8573 strain were developed. This technology allows obtaining 5 types of target products for practical using. The proposed approach allowed to minimize the by-products of processing of the culture liquid. The non-waste production with the use of practically all of the components of postfermentation CLS, eliminating extraction with solvents was suggested. These results have an ecological and economic advantages. On the theme of the dissertation, 38 works were published, among them: 12 scientific articles (including 2 articles in foreign journals, 2 articles in domestic journals, presented in international science-computer databases), 2 articles in others scientific editions, 2 Patents of Ukraine, 21 proceeding of conferences.uk
dc.description.abstractruДиссертация посвящена исследованию процессов биосинтеза ПАВ штаммами Pseudomonas sр. PS-17, P. fluorescens 8573 и P. aureofaciens NB-1 на гидрофобных, гидрофильных субстратах и их смесях, отходах производств (технический глицерин), исследованию физико-химических и биологических свойств биоПАВ, их практическому применению. Установлено, что бактериальные штаммы P. aureofaciens NB-1 и P. fluorescens 8573 являются новыми перспективными продуцентами рамнолипидних ПАВ. Оптимизированы условия синтеза ПАВ штаммом Pseudomonas sp. PS-17. Разработаны методы выделения биоПАВ (осаждение, экстракция). БиоПАВ исследованных штаммов обладают антимикробным действием в отношении ряда фитопатогенов и являются малотоксичными соединениями. Доказана их эффективность для регуляции роста растений, интенсификации очистки почв от нефтяных углеводородов, синтеза наночастиц и ингибирования коррозии стали. На основе полученных результатов разработана аппаратурно-технологическая схема промышленного производства биоПАВ на примере штамма P. fluorescens 8573.uk
dc.description.abstractukДисертація присвячена дослідженню процесів біосинтезу ПАР штамами Pseudomonas sр. PS-17, P. fluorescens 8573 та P. aureofaciens NB-1 на гідрофобних, гідрофільних субстратах і їх сумішах, а також на відходах виробництв (технічному гліцерині), дослідженню фізико-хімічних і біологічних властивостей біоПАР та їх практичному застосуванню. Встановлено, що бактеріальні штами P. aureofaciens NB-1 та P. fluorescens 8573 є новими перспективними продуцентами біоПАР. Оптимізовано умови синтезу ПАР штаму Pseudomonas sp. PS-17. Розроблено методи виділення біоПАР (осадження , екстракція). БіоПАР досліджених штамів мають антимікробну дію щодо низки фітопатогенів, є малотоксичними сполуками. Доведено їх ефективність для регуляції росту рослин, інтенсифікації очистки ґрунтів від нафтових вуглеводнів, до синтезу наночастинок та інгібування корозії сталі. На основі отриманих результатів розроблено апаратурно-технологічну схему промислового виробництва рамноліпідних ПАР штаму P. fluorescens 8573.uk
dc.format.page27 с.uk
dc.identifier.citationПокиньброда, Т. Я. Біотехнологія поверхнево-активних продуктів бактерій роду pseudomonas, їх властивості та застосування : автореф. дис. … канд. техн. наук. : 03.00.20 – біотехнологія / Покиньброда Тетяна Ярославівна. – Київ, 2018. – 27 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/25221
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectPseudomonasuk
dc.subjectбіоПАРuk
dc.subjectрамноліпідиuk
dc.subjectфізико-хімічні і біологічні властивостіuk
dc.subjectінгібітори корозіїuk
dc.subjectпрепарати для рослинuk
dc.subjectантимікробна діяuk
dc.subjectPseudomonasuk
dc.subjectbiosurfactantsuk
dc.subjectrhamnolipidsuk
dc.subjectphysico-chemical and biological propertiesuk
dc.subjectcorrosion inhibitorsuk
dc.subjectplant growth regulatorsuk
dc.subjectantimicrobial activityuk
dc.subjectPseudomonasuk
dc.subjectбиоПАВuk
dc.subjectрамнолипидыuk
dc.subjectфизико-химические и биологические свойстваuk
dc.subjectингибиторы коррозииuk
dc.subjectпрепараты для растенийuk
dc.subjectантимикробное действиеuk
dc.subject.udc604.2:661.185](043.3)uk
dc.titleБіотехнологія поверхнево-активних продуктів бактерій роду pseudomonas, їх властивості та застосуванняuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Pokynbroda_aref.pdf
Розмір:
658.81 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (вільний доступ)