Наукові вісті НТУУ "КПІ". № 3. 2013

УДК 576.8.52 579.083.13

Кінетика росту молочнокислих бактерій р. Lactobacillus на живильних середовищах з різноманітними джерелами вуглецевого й азотного живлення / Акулевич О.В., Орябінська Л.Б., Дуган О.М. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. –               № 3. – С. 7–11.

У ході досліджень було виконано оцінювання можливості використання в біотехнології пробіотиків соєвого та глюкозо-піруватного живильних середовищ, які містять у своєму складі різноманітні джерела вуглецевого й азотного живлення. При виборі поживних середовищ керувались показником собівартості готової продукції, яка може бути зменшена за рахунок зниження вартості компонентів середовища або спрощення його підготовки. Об’єктом дослідження були 5 штамів молочнокислих бактерій р. Lactobacillus, які становлять основу нового пробіотика. Запропоновано склад середовища на основі соєвого молока і визначено оптимальний режим вирощування лактобактерій: температура культивування – 37 °С, доза посівного матеріалу від об’єму поживного середовища – 5 %, рН середовища – 7,0. Соєве середовище забезпечувало високий рівень накопичення біомаси більшості використаних штамів лактобактерій і може бути ефективно використане в технології створення харчових домішок і продуктів функціонального харчування, що містять у своєму складі пробіотичні культури молочнокислих бактерій р. Lactobacillus.

Ключові слова: лактобактерії, поживне середовище, умови культивування.

Іл. 6. Табл. 3. Бібліогр.: 8 назв.

УДК 582.284.3

Виділення вищих базидіоміцетів, перспективних продуцентів біологічно активних речовин, у чисту культуру і їх довготривале зберігання / Бухало А.С., Дзигун Л.П., Ліновиць-            ка В.М. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. –  С. 12–17.

Проведено підбір методів і умов для виділення в чисту         культуру та тривалого зберігання трьох видів вищих базидіомецетів Schizophyllum commune Fr., Laetiporus sulphureus (Bull.) Murrill і Polyporus squamosus Huds.: Fr., які сьогодні є перспективними продуцентами біологічно активних речовин. Встановлено, що найбільш ефективною методикою перенесення штамів у чисту культуру для S. commune було вилучення зі спорового матеріалу, а для L. sulphureus і P. squamosus – з базидіом. З використанням підібраних найбільш ефективних методик з природних умов було ізольовано 13 штамів S. commune, 13 штамів L. sulphureus і             7 штамів P. squamosus. Запропоновано умови тривалого зберігання штамів. Для культур досліджуваних видів найкращими для зберігання протягом 12 місяців і більше є агаризоване пивне сусло і температура + 4 °С. За необхідності зберігання строком до 6 місяців також можливе використання картопляно-глюкозного агаризованого середовища. Запропоновані методи дають змогу зберігати штами в промислових умовах без втрати біологічних і технологічних властивостей.

Ключові слова: вищі базидіальні гриби, чиста культура, Schizophyllum commune, Laetiporus sulphureus, Polyporus squamosus, продуценти біологічно активних речовин.

Табл. 1. Бібліогр.: 23 назви.

УДК 577.27:57.083.33:543.54

Розробка удосконаленої методики вилучення й очистки IgЕ людини / Галкін О.Ю. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 18–23.

Метою роботи було створення та оцінювання прийнятності удосконаленої методики вилучення IgЕ людини високого ступеня чистоти, придатного для застосування у високочутливих імуноаналітичних методах. Для досягнення поставленої мети було, по-перше, проведено узагальнення фізико-хімічних та біологічних властивостей імуноглобулінів різних класів і, по-друге, виконано аналіз основних методологічних прийомів, що застосовуються для вилучення й очистки IgЕ людини (іонообмінна хроматографія на ДЕАЕ-целюлозі, гель-фільтрація на сефадексі G-200 та сефакрилі S-300, різні варіанти імуноафінної хроматографії). Обґрунтування схеми вилучення й очистки IgЕ людини проведено з урахуванням як результатів власних досліджень, так і даних інших авторів. Удосконалена методика ґрунтується на використанні комбінації таких методологічних прийомів: послідовне вилучення із сироватки IgG людини (за допомогою афінної хроматографії на протеїні G), IgA й IgM людини (за допомогою імуноафінної хроматографії на основі сорбентів із анти-IgA та анти-IgM моноклональними антитілами), вилучення IgE людини двохетапною гель-фільтрацію на супердексі 200. Контроль якості отриманого імуноглобуліну проводили в імунодифузії за Оухтерлоні та електрофорезі в ПААГ у редукуючих умовах. Використання запропонованої схеми дає можливість одержувати IgE людини високого ступеня чистоти. Вихід IgE людини після всіх етапів очистки становив близько 42 % від початкової кількості імуноглобуліну Е в сироватці.

Ключові слова: IgЕ людини, моноклональні антитіла, гель-фільтрація, афінна та імуноафінна хроматографія.

Іл. 4. Табл. 1. Бібліогр.: 22 назви.

УДК 637.135.3/5, 579.62

Визначення стійкості до антибіотиків пробіотичних штамів бактерій / Гарда С.О., Даниленко С.Г., Литвинов Г.С. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 24–27.

Визначено чутливість пробіотичних штамів до ряду антибіотиків, які найчастіше використовуються у ветеринарній практиці. Визначення проводили диско-дифузійним методом у MRS-агарі з використанням стандартних паперових дисків, які просочені антибіотиками. Інтерпретацію результатів здійснювали відповідно до літературних джерел. З різних природних джерел було вилучено й ідентифіковано штами до роду Lactobacillus rhamnosus; L.acidophilus; L.brevis; L.paracasei ssp. paracasei; L.casei; L.delbrueckiisub ssp. bulgaricus; L.helveticus; Bifidobacterium gallinarum; B.bifidum; B.longum; B.infantis; B.adolescentis. Видову належність виділених штамів визначали на підставі детального вивчення морфологічних, культуральних і фізіолого-біохімічних властивостей. Аналізуючи отримані результати, можна сказати, що культури  L.rhamnosus, L.аcidophilus, L.brevis та B.gallinarum, B.bifidum є найбільш стійкими до основних груп антибіотиків, а тому перспективні для використання у біотехнології комплексних пробіотичних препаратів.

Ключові слова: мікрофлора, штами, бактерії, пробіотик, антибіотик, птиця.

Іл. 1. Табл. 1. Бібліогр.: 10 назв.

УДК 57.05

Біомінералізація внутрішньоклітинних біогенних магнітних наночастинок і їх можливі функції / Горобець О.Ю., Горобець С.В., Горобець Ю.І. // Наукові  вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 28–33.

Метою роботи є аналіз схожості всіх білків магнітосомного острівця магнітотакисисних бактерій з геномами організмів трьох основних царств: бактерій, архей і еукаріот, для виявлення можливої загальної генетичної основи механізму біомінералізації внутріклітинних біогенних магнітних наночастинок (ВБМН). Також метою роботи є оцінювання енергії як парамагнітних, так і ефективно парамагнітних внутрішньоклітинних кластерних компонент у магнітному полі ВБМН порівняно з енергією їх теплового руху для встановлення фізичного механізму можливого впливу неоднорідних магнітних полів ВБМН на мотаболізм у клітині. З використанням методів біоінформаційного аналізу показано, що існує загальна генетична основа біомінералізації ВБМН у різних організмах, геноми яких відомі. Також показано, що енергія як парамагнітних, так і ефективно парамагнітних внутрішньоклітинних кластерних компонентів у магнітному полі ВБМН може значно перевищувати енергію їх теплового руху. Це дає можливість здійснювати їх спрямований транспорт під впливом неоднорідних магнітних полів ВБМН всередині клітини. Тому ВБМН можуть являти собою внутрішньоклітинну магнітну наномашину для керування транспортними процесами в клітині, зокрема виробництвом активних форм кисню, що своєю чергою може впливати на функціонування імунної системи, передачу клітинних сигналів, запуск різних сигнальних систем, біосинтез ряду білків, нюхову і дотикову рецепцію, регуляцію тиску тощо.

Ключові слова: внутрішньоклітинні біогенні магнітні наночастинки, методи біоінформатики, магнітне поле, транспортні  процеси в клітині, активні форми кисню.

Бібліогр.: 41 назва.

УДК 57.05

Феритин і біомінералізація біогенних магнітних наночастинок у мікроорганізмах / Горобець С.В., Горобець О.Ю., Дем’яненко І.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 34–41.

Виходячи з того, що генетична основа механізму біомінералізації біогенних магнітних наночастинок є спільною для прокаріот й еукаріот, у роботі перевірено гіпотезу про обов’язкову участь молекули феритину в процесі біомінералізації біогенних магнітних наночастинок. Для цього методами порівняльної геноміки досліджено, чи всі магнітотаксисні бактерії мають у своєму геномі гени феритину. Проведено вирівнювання відомих трансльованих білків бактеріального феритину та феритинподібних білків з повними геномами МТБ, використовуючи програму blastn “BLAST on-line” за стандартних параметрів. В результаті встановлено, що механізм біомінералізації біогенних магнітних наночастинок, як у прокаріотах, так і в еукаріотах, не пов’язаний із наявністю феритину та феритинподібних білків. Також методами скануючої зондової мікроскопії проілюстровано неможливість коагуляції феритину в культурі Escherichia coli під дією зовнішніх магнітних полів напруженостей, достатніх для коагуляції біогенних та екзогенних феритових наночастинок у клітинах. Оскільки білок феритину включає кристал феригідриту, який є антиферомагнетиком, магнітні поля помірної напруженості, які змінюють наноструктурну локалізацію феритових біогенних та екзогенних наночастинок, не можуть призвести до утворення агломератів молекул феритину. 

Іл. 3. Табл. 2. Бібліогр.: 43 назви.

УДК 57.013; 576.52

Застосування магнітомічених клітин S. cerevisiae як біосорбенту на очисних спорудах / Горобець С.В., Карпенко Ю.В., Ковальов О.В., Олішевський В.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 42–47.

Досліджено сорбційну здатність магнітокерованого біосорбенту – клітин дріжджів Saccharomyces cerevisiae – стосовно вилучення іонів заліза (ІІ). Дослідження проводили на модельних розчинах і зразках стічних вод з м. Славутич (Чернігівська обл.). Магнітокерований біосорбент отримували модифікуванням хлібопекарських дріжджів Saccharomyces cerevisiae наночастинками магнетиту. Модифікування проводили механічним і багатовихровим магнітогідродинамічним перемішуванням суспензії дріжджів з наночастинками магнетиту. У статті наведено ізотерми сорбції магнітоміченими дріжджами іонів заліза (ІІ), а також електрокінетичний потенціал отриманих біосорбентів. Показано, що сорбційна ємність магнітомічених клітин дріжджів з наночастинками магнетиту, прикріпленими за допомогою багатовихрового магнітогідродинамічного перемішування, стосовно іонів заліза не знижується порівняно з біосорбентом, виготовленим за допомогою механічного перемішування. Знайдено електрокінетичний потенціал отриманих комплексів магнітокерованих біосорбентів до біосорбції катіонів заліза Fe (ІІ). Виявлено, що зі зменшенням електрокінетичного потенціалу суспензії магнітокерованого біосорбенту зменшується його сорбційна ємність.

Іл. 2. Табл. 2. Бібліогр.: 11 назв.

Ключові слова: магнітомічені дріжджі S. cerevisiae, сорбційна ємність, електрокінетичний потенціал, магнітогідродинамічне перемішування, стічна вода.

УДК 663.15

Виробництво ферментних препаратів в Україні / Дехтяренко Н.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. –                 С. 48–58.

Проаналізовано сучасний стан виробництва ферментних препаратів в Україні. За джерелом одержання ферментні препарати класифіковано на промислові (виготовлені з мікробної сировини) та медичні (виготовлені переважно з тваринної сировини). Наведено динаміку розвитку глобального ринку ферментних препаратів за даними Abercade Consulting. Показано значну імпортозалежність галузі виробництва ферментних препаратів в Україні. Визначено провідні компанії-виробники ферментів, які імпортують продукцію до України та країн СНД. Окреслено можливі шляхи реалізації стратегії імпортозаміщення в галузі мікробіологічної промисловості, що враховують базові принципи узагальненого світового досвіду. Вказано основні сучасні галузі промисловості і сільського господарства, які потребують використання ферментних препаратів. Перераховано виробників і розробників промислових та медичних ферментних препаратів в Україні. Наведено коротку характеристику їх ферментної продукції, систематизовану за складом і сферою використання. Загальний стан розвитку галузі виробництва ферментних препаратів в Україні на сьогодні визначено як незадовільний.

Ключові слова: промислові ферментні препарати, медичні ферментні препарати, продуцент, біофармацевтика, мікробіологічна промисловість, імпортозаміщення, галузі народного господарства.

Табл. 1. Бібліогр.: 26 назв.

УДК 613.2:635.8:543.632.512

Вплив цитратів біогенних металів, отриманих методом аквананотехнологій, на ріст і біосинтетичну активність лікарського гриба Trametes versicolor  / Клечак І.Р., Бісько Н.А., Митропольська Н.Ю., Антоненко Л.О. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 59–64.

Стаття присвячена вивченню впливу цитратів біогенних металів цинку, магнію, заліза, отриманих за допомогою нанотехнологій, на ріст і біосинтетичні властивості лікарського гриба Trametes versicolor при вирощуванні в глибинних умовах. Для характеристики біосинтетичної активності визначали масову частку органічних кислот, концентрацію екзополісахаридів фенол-сірчанокислим методом, вміст білка методом Лоурі, целюлазну активність за карбоксиметилцелюлозою (КМЦ-активність) і фільтрувальним папером. За результатами дослідження вибрано концентрацію цитратів біогенних металів (0,3 г/дм3), застосування якої сприяло підвищенню концентрації біомаси T. versicolor в 2,5 разу. Цитрати магнію та цинку стимулювали накопичення біомаси T. versicolor, при застосуванні цитрату магнію підвищувалися вміст білка в біомасі та КМЦ-активність, цитрати заліза сприяли синтезу екзополісахаридів T. versicolor. Встановлено позитивний вплив на біосинтетичні властивості лікарського гриба T. versicolor використання наноцитратів есенційних біометалів у поживних середовищах, що відкриває реальну перспективу можливості модифікувати макро- та мікроелементний склад міцелію грибів у подальших дослідженнях.

Іл. 4. Табл. 1. Бібліогр.: 16 назв.

УДК 577.222.7:581.1

Cтворення трансгенних рослин салату, що містять ген зшитого білка антигенів ESAT6:Ag85b з Mycobacterium tuberculosis /             Кузьменко А.В., Маринченко Л.В., Щербак Н.Л., Василенко М.Ю., Кучук М.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 65–69.

Трансгенні рослини є багатообіцяючим і безпечним інструментом для створення їстівних вакцин. Імунізація, що відбувається внаслідок вживання в їжу рослин, у яких проходить експресія туберкульозних антигенів, є перспективним підходом у боротьбі з туберкульозом. У цій роботі ми повідомляємо про створення трансгенних рослин салату (Lactucasativa), що містять ген зшитого білка антигенів Mycobacteriumtuberculosis ESAT6:Ag85B. Трансгенні рослини були отримані методом трансформації за допомогою Agrobacteriumtumefaciens.  У роботі були використані вектори, що містять ген esx A, зшитий з геном fbpB. Також вектори містили селективні гени: ген неоміцинфосфотрансферази (nptII) або фосфінотрицин ацетилтрансферази (bar). На селективному середовищі були відібрані трансгенні             рослини салату. Наявність селективного та цільового генів у геномі цих рослин була підтверджена за допомогою ПЛР. Трансгенні рослини салату були висаджені в ґрунт в умовах теплиці для проведення наступних досліджень.

Ключові слова: трансгенні рослини салату, їстівні вакцини, антигени Mycobacteriumtuberculosis ESAT6:Ag85B, агробактеріальна трансформація.

Іл. 4. Табл. 1. Бібліогр.: 18 назв.

УДК 519.8

Математична і програмна моделі співіснування популяцій типу “хижак–жертва” / Мальцев А.Ю. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 70–74.

Стаття є теоретичним дослідженням в області моделювання чисельності видів при міжпопуляційній взаємодії. У ній проаналізовано існуючі на сьогодні математичні моделі  міжпопуляційних взаємодій і виявлено деякі суттєві недоліки цих моделей. Запропоновано математичну модель взаємодії найпростішої міжпопуляційної структури типу “хижак–жертва”. Ця модель враховує явище насичення хижака за умови існування достатньої кількості їжі. Це явище полягає в тому, що хижак поїдає рівно стільки тварин,  скільки йому необхідно для насичення та підтримки нормальної життєдіяльності. Слід зауважити, що класична модель не враховує явища насичення. Побудовану модель перевірено на адекватність. Для цього використано метод так званого імітаційного моделювання. Створено гнучке середовище, яке  дає можливість програмно імітувати міжпопуляційну взаємодію. Це середовище може бути використане для вивчення не тільки найпростішої міжпопуляційної структури типу “хижак–жертва”, а й більш складних систем, у яких існують хижаки різних рангів.

Ключові слова: математичне моделювання, імітаційне моделювання, прогнозування динаміки популяцій.

Бібліогр.: 5 назв.

УДК 636.631.223.018

Газліфтний барботажний апарат / Мельник В.М. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 75–77.

Метою досліджень є аналіз роботи газліфтного барботажного апарата і з’ясування природи виникнення зон концентрації енергії коливального руху робочої рідини під            дією зовнішнього акустичного випромінювання. Досяжний ефект збурення культуральної рідини всередині робочого об’єму апарата має ту незаперечну перевагу, що здійснюється без механічних перемішувальних пристроїв і породжених їх наявністю недоліків технологічного процесу. Побудова зон концентрації енергії у вигляді конфокальних внутрішній поверхні барботажного апарата циліндричних каустик обумовлена наявною аберацією генерованих у                  корпусі звукових хвиль і формуванням відповідного хвильового розміру апарата. За певних умов кількість зон концентрації енергії руху робочої рідини може бути збільшена за рахунок додаткових плоских радіальних каустик. У своїй сукупності створений динамічний стан виключає наявність застійних зон, істотно підвищує ефективність тепломасообміну і якість виготовлюваного продукту. Таким чином, робочим елементом газліфтного барботажного апарата постає резонанс збігу.

Ключові слова: барботажний апарат, робоча рідина, ультразвуковий випромінювач.

Іл. 2. Бібліогр.: 5 назв.

УДК 547.992.3:616-092.9

Використання видових макромолекулярних особливостей лігніну судинних рослин у сучасних фармацевтичних біотехнологіях / Сороченко В.Ф., Сороченко О.В., Весельський С.П., Кузьмінський Є.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 78–83.

Запропоновано перспективне інвестиційне спрямування коштів для вирішення питань VI-го біотехнологічного рівня – створення мережі біофармацевтичних локальних об’єднань за принципом “кластерних трикутників” на основі інтелектуальних інвестицій у зберігання об’ємних біоактивних структур та застосування у фармакології інформаційної ємності нанорозмірних складових лігніну судинних рослин. Розвинуто відоме поняття “загальної адаптивної ємності довкілля або асиміляційного потенціалу навколишнього середовища” у такій частині: інформаційна ємність рослин – інформація, яка міститься у наноструктурі рослинних біополімерів і надає їй цінність, придатну для подальшого використання в біотехнологіях, у природному або штучному середовищах. Обґрунтовано доцільність застосування наноструктур лігніну у фармакології при дослідженні механізмів функціонування органів травного тракту та розроблення методів їх корекції. Визначено як перспективний напрямок біотехнологічного отримання та застосування у фармакології ентеросорбентів інформаційної ємності нанорозмірних складових лігніну судинних рослин.

Ключові слова: лігніни, нанорозміри,  еволюційна інформація, ентеросорбенти, фармакологія.

Бібліогр.: 28 назв.

УДК 001.5:[246.5»7.046.3]=161.1’01“14”(045)

Гіпотеза про застосування склероції ріжків у староруському іконопису / Ушанов Ю.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 84–92.

Показано актуальність досліджень про природу матеріалів древнього іконопису, які надавали особливе сяйво чистих фарб і світлоносність лиця ікони періоду XIV–XV ст. Здатність так писати була втрачена старими майстрами в другій половині ХVI ст. і сьогодні являє найбільшу загадку православної ікони. До моменту постановки цієї роботи в науковій літературі практично були відсутні публікації, присвячені цьому питанню. У статті проведено пошукові дослідження і доведено, що до складу барвистого шару староруських ікон входять маловивчені природні рослинні матеріали на основі склероції ріжків (Secale cornutum), які ма-ють високу оптичну активність і відбивають світло видимого діапазону. Встановлено, що стародавні іконописці як сполучну речовину в основному застосовували жовток курячого яйця, який розбавляли хлібним квасом з частками ріжків. Результати експериментальних досліджень підтверджують гіпотезу про наявність у прозорих лесирувальних фарбах з кристалічних мінеральних пігментів (кіновар, гематит, лазурит, азурит) часток склероції ріжків. У барвистому шарі стародавньої ікони світловий промінь, відбиваючись від пластівців частинок склероції ріжків, послідовно проходить крізь барвисті шари і багаторазово переломлюється безліччю кристалічних частинок, що створює ефекти глибини зображення, його внутрішнього світіння і гри            світла.

Ключові слова: склероції ріжків (Secale cornutum), староруські ікони, оптична активність, лесирувальні фарби.

Іл. 12. Бібліогр.: 21 назва.

УДК 621.31:537.523.3

Визначення компонентного складу біогазу волюмометричним методом / Хрокало Л.А., Обушенко Т.І., Перерва Є.С., Козловець О.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. –  № 3. – С. 93–99.

Розроблено методику волюмометричного визначення компонентного складу біогазу за використання лабораторного газоаналізатора ГХЛ-1. Запропоновано перелік поглинальних розчинів і послідовність їх використання для поглинання таких речовин: амоніаку – розчин 50–60 % сірчаної кислоти; сірководню – насичений розчин I2 в 0,1 М водному розчині KI; діоксиду карбону – розчин 35 % КОН. Каталітичне окиснення водню та метану рекомендовано проводити за температури 900–950 °С в електропечі, обладнаній термопарою та автоматичним регулятором температури. Для випробовувань приладу й апробації методики було проведено вимірювання складу біогазу, одержаного в лабораторному біореакторі за зброджування яблучного жому й інокуляту з гноївки свиноферми. Наведено протокол вимірювання газової проби. Одержаний в лабораторії біогаз мав такий склад (%): залишкова волога і NH3 – 6,6; Н2S – 4,2; СО2 – 21,4; H2  – 1,08; CH4 – 65,22; N2 – 1,49. Перевагами волюмометричного методу є відносна простота конструкцій приладів і, відповідно, значно менші матеріальні витрати на аналітичне обладнання порівняно з іншими фізико-хімічними та фізичними методами газового аналізу.

Ключові слова: біогаз, газоаналізатор, волюмометричний метод, біореактор.

Іл. 1. Бібліогр.: 6 назв.

УДК 579.64

Антагоністична активність штаму Pseudomonas fluorescens 2303 щодо фітопатогенів / Чугунова К.О. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 100–103.

Досліджено антагонізм штаму Pseudomonas fluorescens 2303 стосовно фітопатогенних бактерій і грибів. Цей штам пригнічував розвиток P.syringae pv. syringae 8511, P.syringae pv.  atrofaciens 9400, Xantomonas campestris 8003б, Clavibacter michiganensis 102 – зони затримки росту становили 20–40 мм. Штам P. fluorescens 2303, на відміну від штамів препарату гаупсин, пригнічував розвиток таких фітопатогенних бактерій, як Pectobacterium carotovorum 8982 та Agrobacterium tumefaciens 8626. Штам P.fluorescens 2303  виявився високоактивним стосовно фітопатогенних грибів і був, у середньому, в два рази активнішим за штам препарату для захисту рослин – гаупсину. Зокрема, індекс пригнічення розвитку збудника офіобольозної кореневої гнилі Gaeumannomyces graminis var. tritici 10Z у 9,4 разу перевищував відповідне значення для гаупсину. За результатами проведених досліджень штам P.fluorescens 2303 є перспективним для застосування у сільському господарстві для комплексного захисту рослин від фітопатогенних грибів та бактерій, а також для розроблення препарату на основі цього штаму.

Ключові слова: антагонізм, Pseudomonas fluorescens, фітопатогени, захист рослин.

Табл. 2. Бібліогр.: 10 назв.

УДК 676.2

Вплив амфотерної полімерної смоли на показники зневоднення волокнистої суспензії і якості паперу / Барбаш В.А., Остапенко А.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. –           № 3. – С. 104–107.

Досліджено вплив амфотерної полімерної смоли “Ультрарез 200” на процес формування та якісні показники паперу із макулатурної маси. Встановлено, що зі збільшенням ступеня млива паперової маси зменшується швидкість зневоднення волокнистої суспензії. Зроблено висновок, що під час розмелювання відбуваються укорочення і часткова фібриляція волокон, збільшується їх питома поверхня, що сприяє кращому проникненню та утриманню води волокнами. Показано, що збільшення температури маси і витрат амфотерної полімерної смоли “Ультрарез 200” прискорює зневоднення волокнистої суспензії за рахунок взаємодії катіонних груп смоли з гідроксильними і карбоксильними групами целюлози та утворення агрегатів волокон. Це  прискорює процес зневоднення паперової маси, сприяє утриманню компонентів волокнистої суспензії на сітці і збільшенню продуктивності папероробної машини. Встановлено, що введення смоли “Ультрарез 200” в кількості 0,2– 0,6 % від маси абс. сух. волокна дає змогу збільшити на 0,5–23 % фізико-механічні показники паперу з макулатури.

Ключові слова: хімічна допоміжна речовина, швидкість зневоднення, показник якості паперу.

Іл. 3. Табл. 2. Бібліогр.: 10 назв.

УДК 536.631:211

Розрахунок термодинамічних властивостей графіту і графену за їх спектроскопічними та пружно-динамічними характеристиками / Васільєв О.О., Муратов В.Б., Дуда Т.І. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 108–113.

Стаття присвячена розрахунку низькотемпературної (0–300 К) теплоємності, ентальпії, ентропії та зведеної енергії Гіббса графіту і графену. Розрахунок температурних залежностей теплоємності здійснений з використанням як вихідних даних літературних відомостей про фононний спектр зазначених матеріалів і пружно-динамічні характеристики графіту. Показано, що термодинамічні характеристики графену істотно перевищують відповідні величини для графіту. Запропоновано пояснення цих відмінностей особливостями фононного спектра графену. На основі аналізу відмінностей значень ентальпії показано, що графен, порівняно з графітом, має більший запас внутрішньої енергії. Оцінено співвідношення реакційної здатності та ймовірності формування в процесі синтезу графену і графіту за отриманими стандартними значеннями зведеної енергії Гіббса. Зроблено висновок про переваги використання результатів розрахунку при вивченні особливостей термодинамічних властивостей реальних зразків вуглецевих структур з шаруватою гексагональною будовою.

Ключові слова: графіт, графен, теплоємність, термодинаміч-ні властивості, ентальпія.

Іл. 1. Табл. 1. Бібліогр.: 15 назв.

УДК 628.349.08

Механізм фотокаталізу на поверхні TiO2 / Донцова Т.А., Бредихін І.В. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 114–118.

Розглянуто й узагальнено механізм гетерогенного фотокаталізу (утворення електрон-діркової пари) на поверхні ТіО2, що ініціюється ультрафіолетовим випромінюванням, а також стадії фотокаталітичного процесу. Визначено, що для збільшення ефективності фотокаталітичного процесу у видимому діапазоні світла необхідно зменшувати ширину забороненої зони каталізатора на основі титану (IV) оксиду. На підставі літературних джерел виявлено, що на фотокаталітичну активність впливають насамперед структурно-сорбційні характеристики, такі як розмір кристалітів, пористість (питома площа поверхні), ступінь кристалічності тощо. Проаналізовано шляхи модифікації каталізаторів на основі титану (IV) оксиду, які зменшать ширину забороненої зони, а отже, збільшать фотокаталітичну активність цього каталізатора у видимому діапазоні світла. Вибрано для подальших досліджень найбільш, на наш погляд, ефективні способи модифікації титану (IV) оксиду – нанесення металів на поверхню TiO2 і створення на основі останнього нанокомпозитів (гетероструктур).

Ключові слова: гетерогенний фотокаталіз, титану (IV) оксид, електрон-діркова пара, хімічна модифікація, ширина забороненої зони

Табл. 2. Бібліогр.: 21 назв.

УДК 628.3-66.081.6

Мікрофільтраційне очищення від іонів Fe3+ промивних вод станцій знезалізнення / Дульнева Т.Ю. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 119–122.

На сьогодні для очищення води від іонів Fe3+ використовують баромембранні методи на основі полімерних мембран. Однак такі мембрани руйнуються під впливом гідроксосполук іонів Fe3+, що містяться у воді. Тому досліджено основні закономірності процесу очищення модельних промивних вод від іонів Fe3+ з використанням мікрофільтраційних титанових трубчастих мембран, які стійкіші та мають триваліший строк експлуатації, ніж полімерні. Визначено його технологічні параметри, які забезпечують очищення стічних вод від іонів Fe3+ до норм ГДК на скидання в каналізацію: робочий тиск 0,05–0,5 МПа, концентрація іонів Fe3+ у вихідній воді 4,0–56,0 мг/дм3, рН води – 2,85–6,2. При цьому досягнуто таких результатів: коефіцієнт затримки іонів Fe3+ – 99,0–99,9 %, питома продуктивність мембрани – 0,03–0,17 м3/(м2·год) і залишкова концентрація цих іонів у фільтраті 0,01–1,75 мг/дм3. Зазначені результати отримано завдяки формуванню на поверхні титанових трубок динамічних мембран із гідроксосполук іонів Fe3+, відносно яких ці мембрани проявляють більшу затримку, ніж до самих іонів. Модифіковані таким чином титанові мембрани запропоновано використовувати для очищення від іонів заліза промивних вод станцій знезалізнення  підземних вод.

Ключові слова: очищення промивної води, мікрофільтрація, титанова мембрана, іони заліза, гідроксосполуки.

Іл. 4. Бібліогр.: 15 назв.

УДК 666.973.6

Експлуатаційні властивості газобетону з модифікованою поверхнею / Лобанов О.Ю., Свідерський В.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 123–126.

Дослідження спрямоване на розроблення просочувальних композицій на основі кремнійорганічних речовин, модифікованих термопластичними полімерами, для просочення газобетону. Обробка отриманими композиціями дає можливість підвищити експлуатаційні властивості газобетонних виробів. Вирішення поставленого завдання досягалось через дослідження впливу модифікування поверхні газобетонних виробів просочувальними композиціями різних складу та концентрації. Двокомпонентні системи, що містили поліметилфенілсилоксанові смоли, модифікувалися поліметилметакрилатом у розчині толуолу. Отриманими розчинами просочувалися зразки газобетону, та після закінчення процесу модифікації визначалися основні фізико-механічні властивості виробів. За отриманими результатами встановлено, що найбільше підвищення експлуатаційних властивостей газобетону відбувається при просоченні композиціями з оптимальними співвідношенням та концентрацією компонентів у розчині.

Ключові слова: газобетон, модифікування, поліметилметакрилат, просочення, водовбирання, межа міцності на згин, глибина просочення, оптимальна концентрація.

Табл. 4. Бібліогр.: 7 назв.

 

УДК 544.77

Вплив складу водно-спиртових дисперсійних середовищ на електрокінетичні і реологічні властивості композиційних водовугільних суспензій  / Макаров А.С., Кліщенко Р.Є., Коновал О.А. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. –              № 3. – С. 127–131.

Метою роботи було отримання седиментаційно стійких водовугільних суспензій з використанням відходів спиртового виробництва – сивушного масла, а також органовмісних стічних вод. Для цього було досліджено вплив водно-спиртових дисперсійних середовищ і модифікації поверхні вугілля різного ступеня метаморфізму під дією аніонних поліелектролітів на електрокінетичні та реологічні властивості водовугільних суспензій. Диспергування вугілля проводили в планетарному кульовому млині, отримані результати досліджувались за допомогою електрохімічних методів і віскозиметрії. За отриманими результатами визначено вплив складу водно-спиртових дисперсійних середовищ, виготовлених на основі антрациту та бурого вугілля, і встановлено, що аніонні поліелектроліти у водно-спиртових дисперсних середовищах досить ефективно модифікують поверхню вугільних частинок. Унаслідок утворення тривимірної просторової структурної сітки, за рахунок просторово орієнтованих молекул поліелектролітів, отримано седиментаційно та агрегативно стійкі водовугільні суспензії.

Ключові слова: стічні води, композиційні водовугільні суспензії, спирти, поліелектроліти, буре вугілля, антрацит, електрокінетичний потенціал.

Іл. 5. Табл. 1. Бібліогр.: 8 назв.

УДК 621.134.8:51-74

Водно-хімічний режим і математичне моделювання другого контуру АЕС із реактором типу ввер-1000 / Медведєв Р.Б., Мердух С.Л. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 132–139.

Розглянуто сучасний стан питань підтримування водно-хімічного режиму (ВХР) на експлуатаційних АЕС із водо-водяними енергетичними реакторами встановленою потужністю 1000 МВт (ВВЕР-1000). Наведено огляд технологічних особливостей енергоблока із реактором ВВЕР-1000. Проаналізовано методи та засоби забезпечення ВХР другого контуру АЕС. Встановлено, що виконання нормованих показників якості живильної води не дає можливості повністю виключити утворення відкладень на поверхнях нагріву. Виявлено, що для оптимального ведення ВХР необхідне покращення діючих систем керування АЕС та впровадження нових систем автоматизації керування технологічними режимами другого контуру енергоблока. Створення таких систем неможливе без побудови математичної моделі технологічного процесу. Тому авторами розроблено математичні моделі основних блоків ВХР другого контуру, які були виділені в результаті системного аналізу технологічної схеми енергоблока. Наведено результати моделювання схеми другого контуру ВВЕР-1000 засобами середовища MatLab Simulink. Доведено, що отримана математична модель є адекватною та може бути використана при           відпрацюванні стратегій керування другим контуром АЕС із реактором ВВЕР-1000.

Ключові слова: атомна електростанція, водно-хімічний режим, водно-водяний енергетичний реактор, математичне моделювання.

Іл. 2. Табл. 2. Бібліогр.: 12 назв.

УДК 544.72:547-304.2

Структуроутворення в дисперсіях монтморилоніту за наявності четвертинних амонієвих солей / Пилипенко І.В.,  Маковецький О.Л., Корнілович Б.Ю. // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2013. – № 3. – С. 140–144.

Метою роботи є дослідження впливу катіонних ПАР – четвертинних солей амонію – на структуроутворення в суспензіях монтморилоніту. Для цього вивчалися реологічні та колоїдно-хімічні властивості таких систем. На основі рентгенофазового аналізу встановлено близьке до паралельного розміщення молекул ПАР відносно базальної поверхні мінералу при значеннях міжшарового простору 1,6 нм. За допомогою реометрії отримано криві течії та відповідні значення граничних напружень зсуву для дисперсій монтморилоніту за наявності катіонних ПАР. Показано екстремальний характер зміни реологічних характеристик дисперсій монтморилоніту залежно від концентрації ПАР. Максимуми на кривих залежності граничного напруження зсуву від концентрації ПАР відповідають формуванню безперервної сітки між частинками типу “ребро–грань”. Показано, що за використання катіонних ПАР напруження зсуву має чітко виражений максимум (15 Па) в області концентрації ПАР 1 ммоль/дм3 і поступово зменшується майже до нульового значення при подальшому збільшенні вмісту ПАР. Отримані результати є основою при визначенні оптимальних параметрів синтезу поруватих гетероструктур та регулювання їх властивостей зміною гідрофільно-гідрофобного балансу вихідних систем.

Іл. 2. Бібліогр.: 16 назв.