Inventory number IRN Number of state registration
0325РК00754 AP23488383-KC-25 0124РК00294
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 38053192 AP23488383
Name of work
Исследование эффективных микроорганизмов продуцентов ферментов, комплексов ферментов, полученных на основе генетических и селекционных методов, для переработки вторичного растительного сырья АПК
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Сапарбекова Альмира Амангельдыевна
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Южно-Казахстанский университет имени М.Ауэзова"
Abbreviated name of the service recipient ЮКУ им.М.Ауэзова
Abstract

Процесс биодеградации лигнина соломы, микроорганизм Cladosporiumcladosporioides016, питательные среды, медиаторы, лакказные ферменты. Методы подготовки вторичного растительного сырья к ферментативному гидролизу.

Сабан лигнинінің биодеградациясы процесі, Cladosporium cladosporioides 016 микроорганизмі, қоректік орталар, медиаторлар, лакказалық ферменттер. Екіншілік өсімдік шикізатын ферментативті гидролизге дайындау әдістері.

Подбор оптимального состава питательной среды, извлечение и очистка ферментов, изучение механизма работы ферментов на фермент-субстратной модели. Определение оптимальных методов подготовки вторичного растительного сырья к ферментативному гидролизу, определяющие максимальный выход ценных компонентов в виде полифенольных соединений с высокой антиоксидантной, антимикробной активностью.

Қоректік ортаның оңтайлы құрамын іріктеу, ферменттерді бөліп алу және тазалау, ферменттердің жұмыс істеу механизмін фермент-субстраттық модельде зерттеу. Екіншілік өсімдік шикізатын ферментативті гидролизге дайындаудың полифенолдық қосылыстар түріндегі жоғары антиоксиданттық және антимикробтық белсенділігі бар бағалы компоненттердің ең жоғары шығымын қамтамасыз ететін оңтайлы әдістерін анықтау.

Выделение чистых культур микроорганизмов, культивирование микроорганизмов на питательных средах для определения оптимального состава, измерение активности лакказы с использованием субстрата ABTS, методика осаждения сульфатом аммония и ионно-обменной хроматографии для очистки ферментов, сканирующая электронная микроскопия. Метод определения полифенолов по Фолина –Чокальтеу; метод определения антиоксидантных свойств по DPPH; метод определения антимикробных свойств по MIC, диск-диффузия.

Микроорганизмдердің таза дақылдарын бөліп алу, қоректік орталарда микроорганизмдерді өсіру арқылы олардың оңтайлы құрамын анықтау, ABTS субстратының көмегімен лакказа белсенділігін өлшеу, ферменттерді тазалау үшін аммоний сульфатымен тұндыру және ион алмастырғыш хроматография әдістерін қолдану, сканерлеуші электрондық микроскопия. Полифенолдарды анықтау әдісі — Фолин–Чокальтеу бойынша; антиоксиданттық қасиеттерін анықтау әдісі — DPPH бойынша; антимикробтық қасиеттерін анықтау әдістері — MIC және диск-диффузиялық әдіс.

Подобран оптимальный состав питательной средой для лигнин разрушающей культуры Выделены ферменты с высокой лакказной активностью. Изучен механизм воздействия фермента с применением медиатора – меди на солому. Максимальный выход полифенольных соединений (182 мг ГА/г) был достигнут при следующих условиях: температура гидролиза (45°С); pH среды (5,0); доза фермента (3 МЕ/г субстрата); время гидролиза (8 часов). Антиоксидантная активность коррелировала с содержанием полифенолов: при оптимальных условиях наблюдалось снижение IC50 для DPPH. Результаты исследования антибактериальной активности показали, что экстракты, полученные из отходов переработки плодов винограда и граната, обладают выраженным антибактериальным действием в отношении патогенных возбудителей SalmonellaenteritidisNT и Staphylococcusaureus 16 и могут быть использованы в пищевых и фармакологических целях.

Лигнинді ыдырататын культура үшін оңтайлы қоректік ортаның құрамы таңдап алынды. Жоғары лакказалық белсенділігі бар ферменттер бөлініп алынды. Ферменттің әсер ету механизмі мыс медиаторын қолдана отырып сабанға әсер ету үлгісінде зерттелді. Полифенолды қосылыстардың ең жоғары шығымы (182 мг ГА/г) келесі жағдайларда анықталды: гидролиз температурасы – 45°С; ортаның рН мәні – 5,0; фермент дозасы – 3 МЕ/г субстрат; гидролиз уақыты – 8 сағат. Антиоксиданттық белсенділік полифенол мөлшерімен өзара байланыста болды: оңтайлы жағдайда DPPH үшін IC50 төмендеуі байқалды. Антибактериалдық белсенділікті зерттеу нәтижелері көрсеткендей, жүзім мен анар өңдеу қалдықтарынан алынған экстракттар Salmonella enteritidis NT және Staphylococcus aureus 16 патогенді қоздырғыштарына қарсы айқын антибактериалдық әсерге ие және тағамдық пен фармакологиялық мақсаттарда қолдануға болатыны анықталды.

Использование питательной среды с оптимальным составом позволяет получить ферменты с высокой активность за короткий промежуток времени использованные методики при очистке ферментов позволяют сохранить до 80% активности добавление медиатора в питательные среды облегчают прохождение фермента в волокнистые структуры, тем самым повышая эффективность процесса биодеградации. Реализован дизайн по биоконверсии растительных отходов с добавлением сбалансированного ферментного комплекса.

Құрамының оңтайлы нұсқасы бар қоректік ортаны пайдалану қысқа уақыт ішінде жоғары белсенді ферменттер алуға мүмкіндік береді. Ферменттерді тазалау кезінде қолданылған әдістемелер ферменттердің белсенділігінің 80%-ына дейін сақтауға мүмкіндік береді. Қоректік ортаға медиатор қосу ферменттердің талшықты құрылымдарға өтуін жеңілдетіп, биодеградация процесінің тиімділігін арттырады. Теңгерілген ферменттік кешен қосылған өсімдік қалдықтарын биоконверсиялау дизайны жүзеге асырылды.

Полученные результаты и разработанные методики могут быть эффективно использованы в разработке технологий биоконверсии растительных отходов. Разработанная технология биоконверсии растительных отходов позволяет получать экстракты, богатые биологически активными соединениями, для использования в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности.

Алынған нәтижелер мен әзірленген әдістемелерді өсімдік қалдықтарын биоконверсиялау технологияларын әзірлеуде тиімді түрде қолдануға болады. Өсімдік қалдықтарын биоконверсиялау бойынша әзірленген технология биологиялық белсенді қосылыстарға бай экстрактылар алуға мүмкіндік береді, оларды тағам, фармацевтика және косметика өнеркәсіптерінде пайдалануға болады.

Получены лакказные ферменты с высокой активностью, способные разлагать лигнин в полезные биополименры. Подготовлен протокол подготовки и ферментативного гидролиза с рекомендованными параметрами для лабораторных и пилотных масштабов.

Лигнинді пайдалы биополимерлерге дейін ыдырата алатын жоғары белсенділікке ие лакказа ферменттері алынды. Зертханалық және пилоттық деңгейлерде қолдануға ұсынылған параметрлері бар шикізатты дайындау және ферментативті гидролиз жүргізу жөніндегі хаттама дайындалды.

АПК, биотехнологии, экологическая переработка отходов

АӨК, биотехнология, қалдықтарды экологиялық өңдеу

UDC indices
631, 579.64
International classifier codes
62.09.00;
Key words in Russian
Отходы АПК; биоконверсия; микроорганизмы; ферменты; ферментные комплексы; гидролиз; экспериментальный дизайн; биоразлагаемость; лигнин,; полифенольные соединения;
Key words in Kazakh
Ауылшаруашылық қалдықтары; биоконверсия; микроорганизмдер; ферменттер; ферменттік комплекстер; гидролиз; экспериментальный дизайн; биологиялық ыдырау; лигнин; полифенолды қосылыстар;
Head of the organization Сулейменов Уланбатор Сейтказиевич Доктор технических наук / Профессор ЮКГУ им. М. Ауезова
Head of work Сапарбекова Альмира Амангельдыевна Кандидат биологических наук / доцент