СОЗДАНИЕ НОВЫХ ВИДОВ БИОКОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ШИРОКОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ЛЕВАНА И БАКТЕРИАЛЬНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

ВВЕДЕНИЕ 5
1 Аналитический обзор 8
1.1 Строение и свойства микробного левана 8
1.2 Характеристика штаммов-продуцентов левана 11
1.3 Промышленное производство левана 17
1.4 Сферы применение левана 19
1.5 Методы выделения, очистки и анализа левана 22
1.6 Бактериальная целлюлоза: строение, структура, свойства 27
1.7 Продуценты бактериальной целлюлозы 31
1.8 Сферы применения бактериальной целлюлозы 34
2 Материалы и методы исследования 38
2.1 Объект исследования 38
2.2 Методы исследования 38
2.2.1 Культивирование продуцента левана 38
2.2.2 Приготовление питательных сред для бактериальной целлюлозы 39
2.2.3 Определение pH культуральной жидкости 40
2.2.4 Очистка и определение количества бактериальной целлюлозы 40
2.2.5 Определение количества биомассы клеток левана весовым методом 40
2.2.6 Выделение и определение количества экзополисахарида 41
2.2.7 Определение вязкости фруктана 42
2.2.8 Метод проведения модификации левана акриламидом 42
2.2.9 Определение физико-механических характеристик пленок 43
3 Результаты и их обсуждение 45
3.1 Культивирование P.Polymyxa 2020 на средах с мелассой 45
3.2 Выделение и определение количества экзополисахарида левана 50
ВЫВОДЫ 60
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 61

Весь текст будет доступен после покупки

В настоящее время интенсивно проводятся исследования по получению новых материалов, обладающих широким спектром действия. Одним из таких перспективных материалов является бактериальная целлюлоза. Уже сейчас ее используют в самых различных областях: от хирургии и кулинарии до разнообразных высокотехничных индустрий, для производства новых материалов и нанокомпозитов.
Бактериальная целлюлоза (БЦ) представляет собой биополимер, обычно синтезируемый грамотрицательными бактериями рода Komagataeibacter.
Этот полимер имеет несколько преимуществ, среди которых: быстрое культивирование, высокая чистота; в отличие от растительной целлюлозы БЦ не связана с остаточными гемицеллюлозами, пектином, лигнином, высокая рентабельность и биодеградация. Кроме того, это волокнистый материал с желеобразной структурой, высокой пористостью, проницаемостью. Все это дает толчок для изучения свойств БЦ, поиск оптимальных условий для синтеза, определение оптимального состава среды.
БЦ и ее производные обладают огромным потенциалом и обеспечивают многообещающее будущее в различных областях, особенно в области медицины, где может БЦ использоваться как искусственная кожа, для изготовления перевязочных материалов, для получения в качестве основы для фармакологических препаратов, искусственных кровеносных сосудов. Для пищевой промышленности, бактериальная целлюлоза может быть использована как загуститель и стабилизатор для соков, напитков и других продуктов, которые нуждаются в текстуре.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Аналитический обзор

1.1 Строение и свойства микробного левана

Давно известно, что ряд микроорганизмов в процессе жизнедеятельности выделяют из клеток слизистую массу – полисахариды [1]. В цитоплазме ряда микроорганизмов найдены крахмал, маннаны, леваны, арабаны и ксиланы. Внеклеточные полисахариды микроорганизмов чрезвычайно разнообразны по составу и строению. Среди них можно назвать ксантан, декстран, курдлан, леван, маннан. Большое значение для биотехнологии имеют полисахариды декстран и ксантан [12].
Если говорить об истории, то леван впервые был идентифицирован более 100 лет назад. История левана начинается с натто, традиционной японской еды, которая может способствовать долгой жизни и крепкого здоровья. В качестве одного из компонентов натто, леван уже давно привлекает внимание исследователей, которые в поисках натуральных продукты с пользой для здоровья. Липпманна (1881 г.) часто считают первым идентифицирующим левана, поскольку он использовал термин «лавулан» для описания смолы, извлеченной из мелассы в сахарной промышленности. Но австралийский бактериолог Грейг-Смит предложил термин «Леван» для левовращения поляризованного света и свойств, аналогичных декстрану в 1901.
Свойства, отличающие леван от других полисахаридов, давно интересуют исследователей. Неоднократно демонстрировалась ценность при использовании его в медицине. Но леван получали только в небольших количествах, и его потенциал был не реализован из-за высокой стоимости. Для крупномасштабного производства разработан метод, который делает экономически выгодным получение левана .

Весь текст будет доступен после покупки

1 Аркадьева 3. А. Промышленная микробиология / З. А. Аркадьева, А. М. Безбородов, И. Н. Блохина и др. – М. : Высшая школа, 2015. – 688 с. - ISBN 5-279-02679-4. - Текст: непосредственный
2 Бирюков В. В. Основы промышленной биотехнологии: учеб. пособие для вузов / В. В. Бирюков. – М. : Колос. Химия, 2014. – 295 с.- ISBN 974-5-7703-265. - Текст: непосредственный
3 Блинов В. А. Биологическая химия: курс лекций / В. А. Блинов, И. А. Сазонова. - Саратов : СГАУ, 2017. – 398 с.- ISBN 996-5703-45. - Текст: непосредственный
4 Ботвинко Н. В. Экзополисахариды бактерий / Н. В. Ботвинко.– М. : Высш.шк., 2015. - 218 с.- ISBN 934-4-7363-259. - Текст: непосредственный
5 Васильев А. В. Инфракрасная спектроскопия органических и природных соединений: учебное пособие / А. В. Васильев, Е. В. Гриненко, А. О. Щукин и др. - СПб. : СПбГЛТА, 2015. - 54 с.- ISBN 9-4203-265. - Текст: непосредственный
6 Ведяшкина Т. А. Получение биоклеев из технического декстрана, полученного на мелассе / Т. А. Ведяшкина, А. К. Ватолин, Н. А. Атыкян и др. // Наука и инновации в Республике Мордовия : материалы III респ. науч-практ. конф. «Роль науки и инноваций в развитии хозяйственного комплекса региона», 25-26 дек. 2003 г., г. Саранск : в 3 ч. / редкол.: В. А. Нечаев (отв. ред.) [и др.]. – Саранск, 2004. – Ч. 3 : Естественные науки. – С. 46–50.- ISBN 923-5-2695. - Текст: непосредственный
7 Волова Т. Г. Биотехнология / Т. Г. Волова. – Новосибирск: изд-во Сибирского отделения Российской Академии наук, 2013. – 252 с.- ISBN 974-5-7742-265. - Текст: непосредственный
8 Гусев М. В. Микробиология – 7-е изд., стер. / М. В. Гусев, Л. А. Минеева. – М. : Академия, 2016. – 464 с.- ISBN 936-5-7143-265. - Текст: непосредственный
9 Егоров Н. С. Биотехнология. Книга 1: проблемы и перспективы / Н. С. Егоров, А. В. Олескин, В. Д. Самуилов. – М. : Высшая школа, 2014.– 159 с. .- ISBN 9-42-7803-269. - Текст: непосредственный
10 Заварзин Г. А. Введение в природоведческую микробиологию: учебное пособие / Г. А. Заварзин, Н. Н. Колотилова. – М. : Книжный дом «Университет», 2021. – 256 с.- ISBN 894-5-2503-242. - Текст: непосредственный

Весь текст будет доступен после покупки