Биологиялық қасиеттерін сақтау үшін мұнай өнеркәсібінде перспективалы бактерияларды сақтау әдістері

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

Негіздеу. Бактериялардың құнды штамдарын сақтау әртүрлі ғылыми, өндірістік және экологиялық қолданбалар үшін өте маңызды. Микроорганизмдердің мұнайды эмульсиялау және ығыстыру қасиеттері мұнай саласында, атап айтқанда, биоремедиация, мұнай шығаруды жоғарылатудың үшіншілік әдісі сияқты бағыттарда қолданылатын биотехнологиялар үшін әлеуетті маңызды болып табылады. Кәсіпорындарды микроорганизмдердің таза дақылдарымен қамтамасыз ету үшін биотехнологиялық қасиеттердің сақталуын қадағалай отырып, оларды коллекция жағдайында үнемі белсенді күйде ұстау қажет. Осыған байланысты, микроорганизмдердің штамдарын жұмыс күйінде ұстау, олардың құнды қасиеттерін сақтау бастапқы зерттеуден бастап оларды әртүрлі биологиялық өнімдер өндірісінде қолдануға дейін микроорганизмдермен кез-келген жұмыстың маңызды шарттары болып табылады.

Мақсаты. Мақала мұнай өнеркәсібіндегі перспективалы бактериялардың сақталуын қабылдауды зерттеуге арналған - глицерин қосылған альгинатты гельге микроорганизмдердің жасушаларын микрокапсуляциялау әдісін модификациялау, мұнда глицерин биостатикалық әсер ететін зат ретінде қолданылады.

Материалдар мен әдістер. Зерттеу нысандары ретінде әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университетінің Биотехнология кафедрасының коллекциясынан микроорганизмдердің 8 коллекциялық көмірсутекті тотықтырғыш дақылдары пайдаланылды: бактериялардың 4 спора түзетін және 4 спора түзбейтін дақылдары. Жұмыста микроорганизмдерді өсіру мен сақтаудың микробиологиялық әдістері (аэробты жағдайда қатты, сұйық ортада); физика-химиялық әдіс – Купер әдісі (мұнайды эмульсиялау индексін анықтау), статистикалық әдістер қолданылды.

Нәтижелері. Глицерин биостатигі ретінде қосу (15% к-лем.) натрий альгинатының гель түзетін матрицасында зерттелген бактериялар үшін ұзақ мерзімді (6 ай ішінде.) иммобилизацияланған жасушалардың функционалдығын сақтай отырып, 88-96% шегінде жасушалардың өміршеңдігі. Мұнай индексінің мәндері бактериялардың эмульсиясы консервацияға дейінгі мәндер деңгейінде сақталды, ал классикалық сақтау әдістерінде 6 ай бойы өміршең жасушалар саны аз. Айта кету керек, глицеринмен капсулаланған алты айлық сақтаудан кейін спора түзетін бациллаларға (95-98%) қарағанда споралы емес дақылдардың – псевдомонасттардың өміршеңдігі төмен (88-91%) және бұл корреляция классикалық әдістер үшін де байқалады.

Корытынды. Глицерин қосылған альгинатты гельге жасушаларды микрокапсуляциялау негізінде ұсынылған өзгертілген консервілеу әдісі бактериялардың функционалдығы мен өміршеңдігін сақтай отырып, олардың ұзақ мерзімді сақталуын қамтамасыз етті.

Толық мәтін

##article.viewOnOriginalSite##

Авторлар туралы

Г. Қ. Қайырманова

әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

Email: kaiyrman@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8486-0566

Cand. Sc. (Biology)

Қазақстан, Алматы қаласы

Ә. Е. Асылбек

әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

Email: alisherasilbek162@gmail.com
ORCID iD: 0009-0004-0991-5474
Қазақстан, Алматы қаласы

А. Р. Исламова

әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: aida.islamovaa@gmail.com
ORCID iD: 0009-0004-6923-4160
Қазақстан, Алматы қаласы

А. К. Ерназарова

әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

Email: aliya.yernazarova@kaznu.edu.kz
ORCID iD: 0000-0001-5195-1795

Cand. Sc. (Biology)

Қазақстан, Алматы қаласы

А. Ұ. Әбітбекова

әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

Email: aelinaabitbekova@gmail.com
ORCID iD: 0009-0002-1180-2570
Қазақстан, Алматы қаласы

Ұ. Т. Шәймерденова

әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

Email: shaimerdenovau@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7399-7639
Қазақстан, Алматы қаласы

Әдебиет тізімі

  1. Cui K, Zhang Z, Zhang Z, et al. Stimulation of indigenous microbes by optimizing the water cut in low permeability reservoirs for green and enhanced oil recovery. Sci Rep. 2019;9(1). doi: 10.1038/s41598-019-52330-2.
  2. Singh NK, Choudhary S. Bacterial and archaeal diversity in oil fields and reservoirs and their potential role in hydrocarbon recovery and bioprospecting. Environ Sci Pollut Res. 2021;42:58819–58836. doi: 10.1007/s11356-020-11705-z.
  3. Al-Kaabi N, Disi ZA, Al-Ghouti MA, et al. Interaction between indigenous hydrocarbon-degrading bacteria in reconstituted mixtures for remediation of weathered oil in soil. Biotechnol Rep. 2022;36. doi: 10.1016/j.btre.2022.e00767.
  4. Smyth T, Perfumo A, McClean S, et al. Isolation and Analysis of Lipopeptides and High Molecular Weight Biosurfactants in Handbook of Hydrocarbon and Lipid Microbiology. Berlin: Springer Berlin Heidelberg; 2010. 4200 p.
  5. Prakash O, Nimonkar Y, Desai D. A Recent Overview of Microbes and Microbiome Preservation. Indian J Microbiol. 2020;60(3):297–309. doi: 10.1007/s12088-020-00880-9.
  6. Alonso S. Novel preservation techniques for microbial cultures. Ojha K, Tiwari S, Brijesh K, editors. Novel Food Fermentation Technologies. Cham: Springer; 2016. P. 7–33.
  7. She RC, Butler-Wu SM. Procedures for the Storage of Microorganisms. Ledeboer N, Karlowsky J, Carrel CK, Pfaller AM, editors. Manual of Clinical Microbiology, 13th ed. 2023. Washington : ASM Press. P. 1–6.
  8. Kaiyrmanova GK, Sairanbekova NR, Yernazarova AK, et al. Study of oil-emulsing bacteria with long-term storage. Biological Sciences journal. 2023;1(01):30–38. doi: 10.52081/BSJ.2023.v01.i1.004.
  9. Bircher L, Geirnaert A, Hammes F, et al. Effect of cryopreservation and lyophilization on viability and growth of strict anaerobic human gut microbes. Microb Biotechnol. 2018;11(4):721-733. doi: 10.1111/1751-7915.13265.
  10. Bassani JC, Queiroz Santos VA, Barbosa-Dekker AM, et al. Microbial cell encapsulation as a strategy for the maintenance of stock cultures. LWT. 2019;102:411–417. doi: 10.1016/j.lwt.2018.12.058.
  11. Gbassi GK, Vandamme T, Ennahar S, Marchioni E. Microencapsulation of Lactobacillus plantarum spp in an alginate matrix coated with whey proteins. International Journal of Food Microbiology. 2009;129(1):103–105. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2008.11.012.
  12. microbeonline.com [Internet]. Bacteriology: Maintenance and Preservation of Organisms [cited 2023 Dec 12]. Available from: https://microbeonline.com/maintenance-and-preservation-of-pure-cultures-of-bacteria/.
  13. Gudina EJ, Pereira JFB, Costa R, et al. Biosurfactant-producing and oil-degrading Bacillus subtilis strains enhance oil recovery in laboratory sand-pack columns. Journal of Hazardous Materials. 2013;261:106–113. doi: 10.1016/j.jhazmat.2013.06.071.
  14. Volkov AI, Zharskiy IM. Bol'shoy himicheskiy spravochnik. Moscow: Sovremennaya shkola; 2005. 608 p.
  15. Burkitbay A. editor. Kazakhstan. Natsional'naya entsiklopediya. Aryskumskoye neftegazokondensatnoye mestorozhdeniye. Almaty: Kazak entsiklopediyasy; 2004. P. 266. (In Russ).
  16. Cooper DG, Goldenberg BG. Surface-Active Agents from Two Bacillus Species. Applied and Environmental Microbiology. 1987;53(2.):224–229. doi: 10.1128/aem.53.2.224-229.1987.
  17. Morikawa M, Hirata Y, Imanaka T. A study on the structurefunction relationship of lipopeptide biosurfactants. Biochim Biophys Acta. 2000;1488(3):211–218. doi: 10.1016/s1388-1981(00)00124-4.
  18. Prakash O, Nimonkar Y, Shouche YS. Practice and prospects of microbial preservation // FEMS Microbiology Letters. Vol. 339, N 1. P. 1-9 doi: 10.1111/1574-6968.12034.
  19. Boothby TC, Tapia H, Brozena AH, et al. Tardigrades Use Intrinsically Disordered Proteins to Survive Desiccation. Molecular Cell. 2017;65(6):975–984. doi: 10.1016/j.molcel.2017.02.018.
  20. Szulc A, Ambrozewicz D, Sydow M, et al. The influence of bioaugmentation and biosurfactant addition on bioremediation efficiency of diesel-oil contaminated soil: feasibility during field studies. J. Environ. Manage. 2014;132:121–128. doi: 10.1016/j.jenvman.2013.11.006.
  21. Kaiyrmanova GK, Tapeshova SZ, Shaimerdenova UT, et al. Identification of microorganisms isolated from oil reservoir water of the Akingen field, Kazakhstan. Experimental Biology. 2022;1(90):126–136. doi: 10.26577/eb.2022.v90.i1.11.
  22. Cаmara DA, Sousa SB, Neto EB, Oliveira CA. Application ofrhamnolipid biosurfactant produced by Pseudomonas aeruginosa in microbial-enhanced oil recovery (MEOR). J. Pet. Explor. Prod. Technol. 2019;9(3):2333–2341. doi: 10.1007/s13202-019-0633-x.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Figure 1. Appearance of alginate microcapsules

Жүктеу (1MB)
Метадеректер

© Қайырманова Г.Қ., Асылбек Ә.Е., Исламова А.Р., Ерназарова А.К., Әбітбекова А.Ұ., Шәймерденова Ұ.Т., 2024

Creative Commons License
Бұл мақала лицензия бойынша қол жетімді Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».