You are here

Научные вести НТУУ "КПИ". № 3. 2017



Т.З. Богдан, А.М. Дуган, Т.Ю. Нижник

ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ПРЕПАРАТА С ПОЛИГУАНИДИНОМ И МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ НА ХРАНЕНИЕ, РОСТ И РАЗВИТИЕ КАРТОФЕЛЯ

Проблематика. Хранение и повышения урожайности картофеля.

Цель исследования. Создание композиции для обработки клубней, улучшающей хранение и рост растений.

Методика реализации. Проведено исследование влияния комплексного препарата, содержащего полигексаметиленгуанидин (ПГМГ) и микроэлементы, на хранение, рост и развитие картофеля.

Результаты исследования. Обработка картофеля комплексным препаратом с ПГМГ и микроэлементами обеспечила уменьшение в 4,3 раза количества поврежденных клубней при хранении. Опрыскивание клубней раствором ПГМГ с микроэлементами перед посадкой способствовало стимуляции роста растений картофеля на начальных этапах и повышению продуктивности картофеля на 12–23 % в зависимости от концентрации микроэлементов. Наибольший эффект получили в вариантах, где картофель обрабатывали ПГМГ (0,1 %) и микроэлементами в совокупной концентрации 0,4 %. Продуктивность картофеля росла за счет увеличения количества клубней.

Выводы. Определены оптимальные концентрации для достижения положительного эффекта для хранения и роста растений.

Ключевые слова: полигексаметиленгуанидин; микроэлементы; хранение; рост; картофель.

С.О. Гарда, С.Г. Даниленко, Т.Н. Рыжкова, Г.С. Литвинов

ОсобЕННОСТИ бИотехнологИИ комплексного лактобИфИдопробИотикА: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ рациональноЙ дозЫ НА ПРОДУКЦИЮ цыплят-бройлеров

Проблематика. Решением ЕС с 01.01.2006 г. полностью остановлено применение промоторных антибиотиков как кормовых лечебно-профилактических добавок для животных. Поэтому препараты-пробиотики, содержащие адьювантные для кишечника особи микроорганизмы, активно разрабатываются и внедряются в практику животноводства. Использование экологически совместимых препаратов-пробиотиков стало приоритетным направлением в птицеводстве.

Цель исследования. Выявление особенностей и эффективности применения рациональной дозы и временного режима использования кормового лактобифидопробиотика в производственных условиях на массивах контрольной и опытной групп в 1000 голов цыплят-бройлеров на птицепредприятии.

Методика реализации. Согласно общепринятым методикам исследовались зоотехнические показатели, проводился химический и биохимический анализ, рассчитывались коэффициент энергетической ценности, мясокостный индекс качества и калорийность мяса цыплят-бройлеров контрольной и опытной групп.

Результаты исследования. Представлены экспериментальные результаты по эффективности использования рациональной дозы комплексного кормового пробиотика-добавки на основе функциональной смеси бактерий Bifidobacterium pullorum, Lactobacillus plantarum, L. paracasei ssp. paracasei и L. rhamnosus для цыплят-бройлеров. Установлено, что при использовании пробиотика-композита живая масса цыплят-бройлеров опытной группы повысилась на 6,8 %, среднесуточный прирост – на 6,9 %, сохранность – на 3,2 %, индекс производительности – на 37,7 ед. по сравнению с контролем. Выявлено, что содержание белка и золы в тушках и ее частях в результате применения функциональной добавки увеличилось, а содержание влаги и жира, наоборот, уменьшилось.

Выводы. Доказано, что применение комплексного кормового пробиотика на основе лакто- и бифидобактерий значительно повышает показатели качества продукции цыплят-бройлеров в производственных условиях. Полученные результаты в производственном масштабе и условиях подтверждают эффективность внедрения разработанного на модели цыплят-бройлеров комплексного пробиотика для сельскохозяйственных птиц, являются основой для дальнейших исследований и внедрения в крупномасштабные производства, а также открывают перспективы его использования для птиц таксона Galliformes, включая мясные и декоративные породы.

Ключевые слова: сельскохозяйственная птица; цыплята-бройлеры; комплексный кормовой лактобифидопробиотик; эффективность рациональной дозы; производительность.

Т.О. Зайченко, Т.А. Круподерова, В.Ю. Барштейн, Н.В. Дехтяренко

АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ МАКРОМИЦЕТОВ

Проблематика. Постоянное возникновение мультирезистентных к существующим лекарствам форм возбудителей и их новых видов, а также частое появление побочных эффектов от этих лекарств влекут за собой необходимость поиска новых антибиотических соединений, особенно антибиотиков природного происхождения (из растений, грибов, мхов). Грибы являются перспективным объектом исследований благодаря продуцированию разнообразных биологически активных веществ.

Цель исследования. Целью работы является анализ результатов исследований антибактериальных свойств различных представителей макромицетов и определение перспектив их практического применения.

Методика реализации. Анализ и обобщение информации касательно объектов и методик исследования антибактериальной активности макромицетов.

Результаты исследования. Среди макромицетов значительное внимание уделено базидиомицетам, особенно видам родов Agaricus, Ganoderma, Lentinus, Phellinus, Pleurotus, Polyporus, Trametes. На практике применяют как плодовые тела, биомассу и культуральную жидкость макромицетов, так и выделенные из них антибиотические вещества. Ввиду этого предпочтение отдается съедобным видам грибов (Agaricus sp., Pleurotus sp. и Lentinus sp.).

Выводы. С учетом диверсифицированности исследований, связанных с поиском антибактериальных свойств грибов, полученные данные касаемо антибиотической активности несколько сложно поддаются обобщению. Изучение антибактериальной активности, механизмов действия является особенно актуальным и перспективным направлением исследований антибактериальных соединений, обнаруженных в макромицетах, для дальнейшего внедрения антибактериальных препаратов и/или компонентов на основе культуральной жидкости, мицелия и плодовых тел грибов.

Ключевые слова: антибактериальная активность; макромицеты; биологически активные вещества.

В.В. Клочко

Биосинтез антибиотиков как таксономический маркер некоторых видов Pseudomonas

Проблематика. Способность к биосинтезу антибиотических веществ установлена только для 20 среди описанных 250 видов псевдомонад. Значение антибиотикообразования как таксономического признака для представителей рода Pseudomonas практически не изучена. С использованием экспериментальных результатов, полученных для ряда видов песвдомонад, будет проанализирована данная проблема.

Цель исследования. Определить возможность использования антибиотиков, синтезирующихся некоторыми видами бактерий рода Pseudomonas, как таксономических маркеров.

Методика реализации. Для изучения синтеза антибиотиков использовали хроматографические методы тонкослойной хроматографии (TLC) и хромато-масс-спектрометрического (LC/MS) анализа.

Результаты исследований. Для ряда видов бактерий Pseudomonas установлены уникальные антибиотики, синтезирующиеся только ними: пиоцианин – P. aeruginosa, 2,4-диацетилфлороглюцин – P. brassicacearum, 2-гидроксифеназин-1-карбоновая кислота – P. chlororaphis subsp. aureofaciens, пирролнитрин и 2,4-диацетилфлороглюцин – P. protegens, батумин – P. batumici.

Выводы. Способность к синтезу определенных антибиотических веществ может служить таксономическим маркером и быть использована для идентификации некоторых видов псевдомонад. Однако биосинтез антибиотиков у некоторых представителей Pseudomonas не характеризуется специфичностью. Данная проблематика требует более широких исследований различных видов псевдомонад.

Ключевые слова: виды Pseudomonas; антибиотики; таксономия.

А.В. Кравченко, Е.С. Панченко

БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ УДАЛЕНИЯ АММОНИЯ ПРИ ПОДГОТОВКЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Проблематика. Азотсодержащие вещества относятся к наиболее распространенным компонентам подземных вод Украины. Было установлено возможное влияние аммония на процесс обеззараживания воды, на появление нитритов в системах распределения и возникновение проблем со вкусом и запахом воды. Высокие концентрации нитритов и нитратов в питьевой воде могут вызвать метгемоглобинемию у детей, которая приводит к цианозу и асфиксии. Поэтому актуальным является вопрос разработки подходов для интенсификации удаления аммония из питьевой воды.

Цель исследования. Изучение биотехнологических особенностей процессов удаления соединений азота из питьевой воды при очистке ее на загрузке BIOFILTER.

Методика реализации. Объектом исследования была подземная вода из скважины, расположенной в Хмельницкой обл. Начальная концентрация аммония в воде составляла 2,16 мг/дм3, нитритов – 0,48 мг/дм3, нитратов – 4,5 мг/дм3. Исследование процесса удаления азотсодержащих веществ проводились на пилотной установке, которая состояла из аэратора, закрытой контактной емкости и модельных фильтров с загрузкой BIOFILTER. В аэраторе вода насыщалась кислородом, затем поступала в закрытую контактную емкость, где измерялись концентрации растворенного кислорода, аммония, нитритов и нитратов. На выходе из фильтра в воде контролировались концентрации растворенного кислорода, аммония, нитритов и нитратов. Пилотная установка была установлена ​​и работала на скважине.

Результаты исследования. Показано, что при уменьшении концентрации кислорода с 8,0 до 6,4 мг/дм3 наблюдалось резкое уменьшение концентрации нитратов с 4,5 до 3,9 мг/дм3. При удалении нитритов наблюдалось постепенное уменьшение их концентрации с увеличением дозы потребляемого кислорода. Предположили, что одновременно с процессом нитрификации также происходил процесс денитрификации, о чем свидетельствует резкое снижение концентрации нитратов при уменьшении содержания растворенного в воде кислорода.

Выводы. Экспериментально подтверждено, что при уменьшении концентрации растворенного кислорода нарушается теоретическое соотношение содержания нитратов в воде. Фактическое содержание нитратов в очищенной воде было меньше теоретического, что свидетельствует об одновременном прохождении процессов денитрификации и нитрификации. ДенитрификАция проходила тем глубже, чем меньше была концентрация растворенного в воде кислорода на выходе из фильтра.

Ключевые слова: аммоний; нитраты; нитриты; денитрификация; нитрификация.

Е.В. Кравченко, Н.Г. Ракша, Л.К. Ивашко, М.А. Абрамова, Л.Б. Орябинская

ВЫДЕЛЕНИЕ ПОЛИКЛОНАЛЬНЫХ АНТИТЕЛ К КОЛЛАГЕНУ МЕТОДОМ ИОНООБМЕННОЙ ХРОМАТОГРАФИИ НА КОЛОНКЕ С DEAE-СЕФАРОЗОЙ

Проблематика. Разработка новых методов выделения и очистки поликлональных антител.

Цель исследования. Анализ эффективности использования ионообменной колонки с DEAE-сефарозой при выделении поликлональных антител к коллагену.

Методика реализации. Из осажденной γ-глобулиновой фракции сыворотки крови иммунизированного кролика выделяли IgG методом ионообменной хроматографии на колонке с DEAE-сефарозой.

Результаты исследования. Определено, что выход IgG при объемном соотношении нанесенного на колонку исходного материала и носителя 4:3 в 1,67 раза выше, чем при соотношении 2:3. Показано, что одновременно с IgG при выбранных условиях проведения эксперимента с колонки выходит белок, имеющий молекулярную массу около 57–60 кДа. Установлено, что с 30 см3 сыворотки кролика получено 5,123 мг IgG с незначительными примесями белков сыворотки.

Выводы. Метод ионообменной хроматографии на колонке с DEAE-сефарозой позволяет получить высокий выход IgG с незначительным количеством примесей и может быть использован как способ предварительной очистки поликлональных антител.

Ключевые слова: поликлональные антитела; коллаген; иммунизация; ионообменная хроматография; DEAE-сефароза.

Л.Н. Лазаренко, Л.П. Бабенко, В.В. Moкрозуб, М.А. Воронкевич, Д.В. Лосева, Л.Н. Сишел, Н.Я. Спивак

ВЛИЯНИЕ ЛАКТОБАЦИЛЛ И БИФИДОБАКТЕРИЙ НА КОЛИЧЕСТВО ЕСТЕСТВЕННЫХ КИЛЛЕРНЫХ КЛЕТОК В НОРМЕ И ПРИ ИНТРАВАГИНАЛЬНОЙ СТАФИЛОКОККОВОЙ ИНФЕКЦИИ У МЫШЕЙ

Проблематика. Разработка новых иммунобиотиков на основе непатогенных коменсальних пробиотических бактерий, таких как лактобациллы и бифидобактерии с антибактериальным и иммуномодулирующим действием, является важным направлением современной биотехнологии.

Цель исследования. Целью работы является определение влияния Lactobacillus acidophilus ИМВ В-7279, L. casei ИМВ В-7280, L. delbrueckii subsp. bulgaricus ИМВ В-7281, Bifidobacterium animalis VKL и B. animalis VKB (индивидуально) или их различных композиций на количество естественных киллерных клеток (ЕКК) в селезенке мышей линии BALB/с в норме и при экспериментальной интравагинальной стафилококковой инфекции.

Методика реализации. Количество ЕКК в селезенке определяли с использованием моноклональных фикоэритрин-конъюгированных антител против антигенов ЕКК (MACS, Miltenyi Biotec, Германия). Подсчет ЕКК, а также анализ результатов проводили на цитофлюориметре FACStar Plus.

Результаты исследования. Показано, что под влиянием L. acidophilus ИМВ В-7279, L. casei ИМВ В-7280, B. animalis VKL и B. animalis VKB (индивидуально) количество ЕКК в селезенке интактных мышей не изменялось. Однако использование для колонизации влагалища L. acidophilus ИМВ В-7279, L. casei ИМВ В-7280, L. delbrueckii subsp. bulgaricus ИМВ В-7281, B. animalis VKL и B. animalis VKB (индивидуально) или их различных композиций в случае интравагинальной стафилококковой инфекции было связано с увеличением количества ЕКК в селезенке мышей в различные периоды наблюдения. В селезенке инфицированных стафилококком мышей количество ЕКК полностью нормализовалось после использования для лечения пробиотических композиций. Пробиотические бактерии (индивидуально) нормализовали количество ЕКК в селезенке инфицированных стафилококком мышей лишь частично.

Выводы. L. acidophilus ИМВ В-7279, L. casei ИМВ В-7280, L. delbrueckii subsp. bulgaricus ИМВ В-7281 и B. animalis VKL (индивидуально) и их различные композиции являются перспективными для создания высокоэффективных иммунобиотиков, способных усилить врожденный иммунитет приинфекционных болезнях.

Ключевые слова: лактобациллы; бифидобактерии; естественные киллерные клетки; селезенка; интравагинальная стафилококковая инфекция; мыши.

Т.Н. Луценко, Ю.В. Горшунов, В.В. Мотроненко, А.Ю. Галкин

ОЦЕНКА РИСКОВ В ТЕХНОЛОГИИ ПРЕПАРАТА НА ОСНОВЕ РЕКОМБИНАНТНОГО ИНТЕРЛЕЙКИНА-7 ЧЕЛОВЕКА И ЕЕ ПЕРСПЕКТИВНАЯ ВАЛИДАЦИЯ

Проблематика. Управление качеством является крайне важным направлением деятельности любого промышленного предприятия, особенно если речь идет об изготовлении продукции в системе здравоохранения (лекарственные средства, в т.ч. медицинские иммунобиологические препараты, медицинские изделия, косметические средства, диетические добавки и т.д.). Риск-ориентированное мышление позволяет организации определять факторы, которые могут вызвать отклонения ее процессов и системы менеджмента качества запланированных результатов, чтобы устанавливать меры контроля для уменьшения негативных воздействий и наибольшего использования возможностей, по мере их возникновения. Логическим продолжением оценки рисков является валидация технологических процессов. Cтатья является фрагментом комплексной научно-технической работы по разработке биотехнологии и стандартизации препаратов на основе рекомбинантного интерлейкина-7 человека (рИЛ-7).

Цель исследования. Обоснование подходов по оценке рисков в технологии получения препарата на основе рИЛ-7 человека в форме назального спрея и собственно оценка рисков производственного процесса, а также перспективная валидация разработанной технологии.

Методика реализации. Была использована методика оценки рисков в соответствии с ДСТУ ISO 14971:2009 “Изделия медицинские. Руководство по управлению риском”. Для контроля технологического процесса и качества препарата использовали фармакопейные методики (потенциометрическое определение рН, осмоляльность, стерильность). Целостность фильтров определяли с помощью дифманометра по методике производителя.

Результаты исследования. Последовательно проводятся обоснование подходов по оценке рисков в технологии получения препарата на основе рИЛ-7 человека в форме назального спрея и собственно оценивание рисков производственного процесса, а также перспективная валидация разработанной технологии. Выбор руководящих рекомендаций по оценке рисков проводился среди Руководства по надлежащей производственной практике, ДСТУ ISO 9001:2015, ДСТУ ISO 13485:2005 и ДСТУ ISO 14971:2009. Показано большую приемлемость применения последних двух стандартов. Представлена технологическая схема производства и применен качественный подход к анализу определенных рисков. Для наиболее критической стадии производства (приготовление стерильного раствора) проведена валидация процесса.

Выводы. Теоретически обоснована целесообразность оценки рисков в технологии получения препарата на основе рИЛ-7  человека в форме назального спрея в соответствии с ДСТУ ISO 14971:2009 с применением системы анализа рисков и критических контрольных точек. Было установлено, что наиболее критическим этапом производства является участок приготовления стерильного раствора, который включает приготовление полупродукта и стерилизующую фильтрацию препарата. Проведенная перспективная валидация критических этапов технологии показала ее стабильность и соответствие установленным критериям приемлемости.

  • Ключевые слова: рекомбинантный интерлейкин-7 человека; управление качеством; анализ рисков; критические контрольные точки; валидация.

А.А. Петерсон, В.Е. Досенко, В.А. Бидюк, М.В. Коршевнюк, В.М. Линовицкая, Н.В. Кучук

Транзиентная Экспрессия В биомассе САЛАТА LACTUCA SATIVA рекомбинантной МАЛОЙ интерферирующей РНК К мРНК d-изоформы протеинкиназы с ЧЕЛОВЕКА

Проблематика. Результаты экспериментов in vitro с использованием химически синтезированных молекул малых интерферирующих РНК подтверждают перспективность исследований применения этих соединений в медицинской практике. Значительная стоимость производства РНК химическим синтезом обусловливает важность поиска биотехнологических методов изготовления этих соединений. Перспективным направлением создания биофармацевтических препаратов является сочетание активной фармацевтической субстанции с инновационными средствами доставки – например такими, как биоинкапсуляция в растительных клетках.

Цель исследования. Тестирование возможности и эффективности транзиентной экспрессии гена, кодирующего малую интерферирующих РНК к мРНК d-изоформы протеинкиназы С человека (миРНК РКС-d) в биомассе съедобных в сыром виде растений салата Lactuca sativa.

Методика реализации. Получение биомассы, которая накапливала молекулы малой интерферирующей РНК к мРНК РКС-d, осуществлялась по методике, разработанной нами для экспрессии генов, кодирующих рекомбинантные белки. Оценка уровня накопления малых интерферирующих РНК осуществлялась методом обратной транскрипции с последующей полимерно-цепной реакцией (ПЦР) в режиме реального времени.

Результаты исследования. Уровень накопления целевого продукта составляет 22 фмоль/г лиофильно высушенной растительной биомассы.

Выводы. Представленная методика транзиентной экспрессии позволяет получать биомассу салата Lаctuca sativa, в которой методом обратной транскрипции с последующей ПЦР в режиме реального времени фиксируется наличие рекомбинантной малой интерферирующей РНК РКС-d.

Ключевые слова: растительная экспрессионная система; транзиентная экспрессия; Lаctuca sativa; рекомбинантная малая интерферирующая РНК; d-изоформа протеинкиназы С человека.

Т.Я. Покиньброда, Е.В. Карпенко, И.Н. Зинь

НОВЫЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА КУЛЬТУРЫ PSEUDOMONAS AUREOFACIENS NB-1

Проблематика. При создании технологий биогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ) актуальными проблемами являются как поиск активных штаммов-продуцентов и оптимизация их биосинтеза, так и разработка эффективных способов их выделения из постферментационной культуральной жидкости.

Цель исследования. Исследование влияния экстрагирующего вещества на выход поверхностно-активных липидов из супернатанта культуральной жидкости штамма P. aureofaciens NB-1 и их использование для защиты стали от коррозии.

Методика реализации. ПАВ выделяли путем экстракции растворителями различной природы и их смесями, сравнивали их массы, анализировали состав. Эффективность действия ПАВ как ингибиторов коррозии анализировали по скорости коррозии.

Результаты исследований. Микроорганизмы рода P. aureofaciens NB-1 синтезируют внеклеточные ПАВ рамнолипидной и липопептидной природы. При рН 11 количество извлеченных ПАВ при использовании этилацетата с изопропанолом (2:1) достигало 3,71 г/л, что превышало их выход при рН 3 на 54 %. Показана эффективность использования супернатанта культуральной жидкости P. aureofaciens NB-1 при разведении 1:10 для защиты от коррозии стали Ст3 в агрессивных средах.

Выводы. Результаты показывают, что путем подбора оптимального экстрагента и регулированием рН можно существенно повысить показатели синтеза ПАВ штамма P. aureofaciens NB-1, а полученный продукт перспективен как экологически безопасный ингибитор коррозии металлов.

Ключевые слова: биогенные поверхностно-активные вещества; экстракция; рамнолипиды; липопептиды; ингибиторы коррозии.

Е.О. Сыроид, Л.П. Дзыгун

Предельная граница критической температуры для базидиального гриба Laetiporus sulphureus

Проблематика. В современном мире растет внимание к применению различных лекарственных препаратов на основе Laetiporus sulphureus. Однако большинство литературных источников сосредоточены именно на фармакологических свойствах полученных продуктов, а вопрос культивирования и хранения музейных культур изучен недостаточно.

Цель исследования. Определение критической температуры роста гриба, что является важным показателем для обеспечения хранения культур наиболее продуктивных штаммов.

Методика реализации. Исследование проводилось на 14 штаммах Laetiporus sulphureus. Культивирование продолжалось в течение 3-х суток на среде из сусло-агара при температурных режимах 35, 36 и 37 °С.

Результаты исследования. Определена верхняя граница критической температуры роста для большинства штаммов.

Выводы. Полученные данные свидетельствуют, что для большинства штаммов гриба Laetiporus sulphureus температу-ра 37 °С является критической, однако штаммы 1518, 1776, 1815 сохраняют слабый рост при этой температуре, что дает основания для дальнейших исследований.

Ключевые слова: грибы; базидиомицеты; полисахариды; Laetiporus sulphureus; критическая температура.

Т.С. Тодосийчук, В.А. Федоренко, М.В. Молочко, А.Н. Громыко

РАЗРАБОТКА УСЛОВИЙ ГЛУБИННОГО БИОСИНТЕЗА АНТИБИОТИКА ЛАНДОМИЦИНА А

Проблематика. Разработка способа и биотехнологии производства противоопухолевого антибиотика микробного происхождения – ландомицина А.

Цель исследования. Установление рациональных параметров глубинного биосинтеза ландомицина А при культивировании в лабораторных условиях.

Методика реализации. Культивирование продуцента Streptomyces cyanogenus S136проводили на качалочных устройствах в колбах. Антибиотик экстрагировали из культуральной жидкости этилацетатом и определяли его содержание по оптической плотности экстракта.

Результаты исследований. Исследованы условия и параметры глубинного биосинтеза антибиотика ландомицина А штаммом S. cyanogenus S136. Предложены альтернативные питательные среды для биосинтеза ландомицина А на основе экстракта соевой муки и на основе кукурузной муки, позволяющие получить до 80 мкг/мл антибиотика. Установлено влияние интенсивности перемешивания и температуры на уровень накопления продукта и его динамику. Определены рациональные технологические параметры глубинного культивирования продуцента, а именно: температура 25 ± 1 °С, интенсивность перемешивания 230-250 об/мин, продолжительность глубинной ферментации 50-60 ч.

Выводы. Подобранные варианты питательных сред (на основе кукурузной муки и экстракта соевой муки) и установленные параметры биосинтеза ландомицина А являются основой для оптимизации и разработки технологии получения антибиотика в промышленных условиях.

Ключевые слова: Streptomyces cyanogenus S136; биосинтез; антибиотик; ландомицин А; технологические параметры.

В.В. Швец, А.В. Карпенко, И.В. Карпенко, В.П. Новиков, В.И. Лубенец

АНТИМИКРОБНАЯ АКТИВНОСТЬ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ ТИОСУЛЬФОНАТОВ И БИОГЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ПО ОТНОШЕНИЮ К ФИТОПАТОГЕНАМ

Проблематика. Разработка экологически безопасных препаратов для защиты растений с антимикробной активностью и ингибирующим эффектом на микроорганизмы-фитопатогены.

Цель исследования. Определить антимикробную активность композиций алилтиосульфанилата (АТС) и метилтиосульфанилата (МТС) с поверхностно-активным рамнолипидным биокомплексом (РБК) по отношению к фитопатогенам Аgrobacterium tumefaciens и Сlavibacter michiganensis.

Методика реализации. Исследования in vitro антимикробного действия композиций на основе производных тиосульфокислот (АТС и МТС) с биоПАВ на микроорганизмы-фитопатогены А. tumefaciens и С. michiganensis по их минимальным ингибирующим и бактерицидным концентрациям. Изучение влияния биоПАВ на проницаемость клеточных мембран бактерий.

Результаты исследования. Показано, что композиции МТС и АТС с РБК имеют большую активность и характеризуются более низкими значениями минимальных ингибирующих и бактерицидных концентраций, чем АТС и МТС отдельно – в среднем на 50 %.

Выводы. Результаты доказывают перспективность использования рамнолипидных биогенных поверхностно-активных веществ для создания высокоэффективных комплексных агробиопрепаратов для защиты растений.

Ключевые слова: рамнолипидный биокомплекс; тиосульфонаты; микроорганизмы-фитопатогены; минимальная ингибирующая концентрация; минимальная бактерицидная концентрация; проницаемость клеточных мембран.

Д.В. Дорошенко, Л.Н. Спасёнова, В.М. Павленко, Б.Ю. Корнилович

Получение наноструктурированных материалов на основе гидрослюд для иммобилизации токсических веществ

Проблематика. При широкомасштабном использовании природных глинистых сорбентов одной из проблем, требующих дальнейшей разработки, является вопрос утилизации отработанных сорбентов. С экономической точки зрения их регенерация нецелесообразна. Поэтому одним из наиболее приемлемых методов утилизации отработанных силикатных сорбентов является их высокотемпературная обработка.

Цель исследования. Установление механизма иммобилизации ионов кобальта в структуре сорбентов на основе гидрослюды и определение оптимальных условий термообработки для формирования наноструктурированных материалов с повышенными физико-механическими свойствами и устойчивостью к выщелачиванию.

Методика реализации. Уточнение особенностей структурных преобразований гидрослюд при термической обработке методами ядерной магнитно-резонансной спектроскопии и рентгенофазового анализа. Исследование условий получения кристаллизационных структур в образцах термообработанных гидрослюдистых сорбентов, а также установление взаимосвязи между их структурой и физико-химическими и механическими свойствами.

Результаты исследования. Исследованы особенности структурных преобразований гидрослюды во время термической обработки, установлен механизм фиксации ионов токсиканта (Со2+) в наноструктурированной матрице. Исследованы физико-механические (плотность, открытая пористость, водопоглощение, предел прочности на сжатие) и физико-химические (устойчивость к выщелачиванию агрессивными реагентами) свойства отработанных гидрослюдистых сорбентов, обработанных при разной температуре.

Выводы. При повышении температуры термообработки атомы алюминия в структуре гидрослюды постепенно переходят из октаэдрической в тетраэдрическую координацию, что сопровождается формированием трехмерного наноструктурного каркаса, который обеспечивает прочную фиксацию ионов токсиканта. Установлено, что оптимальной температурой термообработки для гидрослюды является 900 °С, при которой полученные наноструктурированные материалы имеют оптимальные физико-механические и физико-химические свойства.

Ключевые слова: гидрослюда; сорбция; кобальт; выщелачивание; химическая стойкость; структурообразование; наноструктурированные материалы; термообработка.

Т.Ю. Дульнева, Л.А. Деремешко, Д.Д. Кучерук

Обесфторивание воды методом “инлайн” коагуляции–ультрафильтрации

Проблематика. Различные методы, применяемые для обесфторивания воды (осаждение, коагуляция, ионный обмен и др.), невозможно использовать при высоком (более 10 мг/дм3) содержании фторидов. Поэтому разработка новых высокоэффективных методов очистки воды от ионов F− является крайне важной и актуальной.

Цель исследования. Определение эффективности процесса обесфторивания воды методом “инлайн” коагуляции–ультрафильтрации (УФ).

Методика реализации. Дозирование коагулянта в поток “инлайн” воды с последующим использованием метода УФ с помощью отечественной трубчатой керамической мембраны из глинистых минералов.

Результаты исследования. Исследовано влияние продолжительности процесса, исходной концентрации ионов F− и Fе3+ в растворе и его рН на концентрацию ионов F− в пермеате и удельную производительность Jv мембраны. Показано, что для дефторирования воды с концентрацией исходного раствора Сисх.F− = 5,0–10,5 мг/дм3 и Fе3+ = 17,0–32,0 мг/дм3 при рНисх. 3,0–3,5 и P = 1,0 МПа концентрация ионов F− и Fе3+ в пермеате находилась на уровне их предельно допустимой концентрации (ПДК) в питьевой воде.

Выводы . Показана высокая эффективность обесфторивания воды методом “инлайн” коагуляции–УФ с использованием коагулянта FeCl3∙6H2O. Определены параметры указанного процесса, при которых происходила очистки воды от ионов F− и Fe3+ до норм ПДК в питьевой воде. Обоснована целесообразность использования этого метода для обесфторивания воды в кислой среде с последующей ее нейтрализацией.

  • Ключевые слова: керамические мембраны; “инлайн” коагуляция; ультрафильтрация; ионы F−; ионы Fe3+.

О.М. Иванова, А.Ю. Галкин

Cравнительные характеристики физико-химических и биохимических методов определения МЕТАБОЛИТОВ Нитрофуранов в продуктах питания

Проблематика. Нитрофураны – синтетические антибиотики, которые широко используются в различных отраслях животноводства за счет их высокой эффективности в борьбе с инфекционными заболеваниями и как активатор роста. Нитрофураны – соединения, быстро метаболизирующиеся, однако метаболиты данных препаратов способны связываться с белковыми структурами и накапливаться в организме животных. Метаболиты нитрофуранов проявляют канцерогенные свойства, поэтому необходимо контролировать их содержание в пищевых продуктах животного происхождения.

Цель исследования. Цель работы – обобщить современные методы анализа нитрофуранов.

Методика реализации. Систематизированы и проанализированы современные методы пробоподготовки пищевых продуктов животного происхождения для извлечения метаболитов нитрофуранов и методы детектирования данных аналитов.

Результаты исследования. Современные методы анализа обладают достаточным уровнем чувствительности определения нитрофуранов в виде конечных продуктов – метаболитов фуралтадона и фуразолидона. Существует несколько методов детектирования, среди которых выделяют хроматографические методы и иммуноферментный анализ.

Выводы. Анализ литературных данных показал, что использование комбинированных методик, сочетающих селективное удаление метаболитов нитрофуранов с матрицы образца и их количественное определение, позволяет проводить скрининг и подтверждающий анализ на наличие нитрофуранов в продуктах питания, а также детектировать аналиты на уровне 1 мкг/кг.

Ключевые слова: нитрофураны; пробоподготовка образца; метаболиты нитрофуранов; методы детектирования нитрофуранов.

Л.Л. Лысенко, Н.А. Мищук

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ НА МАССОПЕРЕНОС ПРИ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРАЦИОННОМ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИИ ВОДЫ

Проблематика. Разработка способа повышения производительности установки для электрохимического обеззараживания воды.

Цель исследования. Изучение влияния электрокинетических явлений на массоперенос в системе с заряженной пористой диафрагмой, направленное на определение условий, позволяющих увеличить производительность процесса электрофильтрационного обеззараживания воды при сохранении параметров его проведения и обеспечении необходимой степени обеззараживания.

Методика реализации. Проведено определение производительности микропористого фильтрующего элемента при различных способах организации процесса электрофильтрования.

Результаты исследований. Производительность микропористого заряженного элемента зависит от расположения катода и анода, определяющего направление электроосмоса по отношению к потоку обрабатываемой воды. Увеличение напряженности электрического поля при сохранении величины рабочего давления приводит к интенсификации процессов, влияющих на производительность.

Выводы. Размещение электродов, при котором обеспечивается встречное движение гидродинамического потока обрабатываемой воды и электроосмотического течения, возникающего в порах заряженной диафрагмы, позволяет существенно увеличить производительность процесса обеззараживания.

Ключевые слова: заряженная пористая диафрагма; электроосмос; электрофорез; ζ-потенциал; бактерии.

x

Електронний кампус

Інформаційні ресурси

Викладачі КПІ

GitHub репозиторій