The object of research, development or design (in Russian) : Штаммы микроорганизмов – продуценты биосурфактантов; Культуральные среды и условия культивирования, при которых варьируют параметры синтеза (состав субстрата, pH, температура, аэрация и т.д.); Биосурфактанты, выделенные из культуральной жидкости.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Биосурфактант продуценті микроорганизм штаммдары; Культуралық орталар және синтез параметрлері өзгертілетін өсіру жағдайлары (субстрат құрамы, pH, температура, аэрация және т.б.); Культуралық сұйықтықтан бөлініп алынған биосурфактанттар.

Aim of work (in Russian) : Исследования параметров синтеза биосурфактантов и оценка их антимикробной активности.

Aim of work (in Kazakh) : Биосурфактанттар синтезі параметрлерін зерттеу және олардың антимикробтық белсенділігін бағалау

Методы исследования (на русском) : 1. Отбор и подготовка проб (сбор почвы, воды, нефти и углеродсодержащих субстратов по СОП, гомогенизация, серийные разведения, подготовка бактериальных суспензий). 2. Микробиологическое выделение микроорганизмов (посевы на жидкие и плотные среды (M9, Mueller–Hinton, NB), пересевы, получение чистых культур, культивирование в контролируемых условиях, подготовка криокультур). 3. Идентификация микроорганизмов (приготовление мазков, окраска (в т.ч. по Граму), световая микроскопия, анализ морфологии колоний, измерение OD600, биохимические методы). 4. Молекулярно-генетические методы (выделение ДНК, ПЦР амплификация 16S rRNA, подготовка проб к секвенированию и биоинформатическая идентификация). 5. Культивирование и оценка роста (выращивание на различных средах с контролем pH, температуры, аэрации; построение кривых роста). 6. Выделение биосурфактантов (жидкостно-жидкостная экстракция, концентрирование на ротационном испарителе под вакуумом). 7. Определение биосурфактантной активности (измерение поверхностного натяжения, определение эмульсификационного индекса EI24, оценка взаимодействия с углеводородами). 8. Физико-химический анализ (ИК-Фурье спектроскопия, спектрофотометрия, ВЭЖХ, оценка устойчивости к pH, температуре и солям). 9. Определение антимикробной активности (методы диск-диффузии и MIC/MBC).

Методы исследования (на казахском) : 1. Үлгілерді іріктеу және дайындау (Топырақ, су, мұнай және көміртек бар субстраттарды СОП (Стандартты Операциялық Процедура) бойынша жинау, гомогенизациялау, сериялық сұйылту, бактериалды суспензияларды дайындау). 2. Микроорганизмдерді микробиологиялық бөліп алу (Сұйық және тығыз орталарға себу (M9, Mueller–Hinton, NB), қайта себу (пересевы), таза культураларды алу, бақыланатын жағдайларда культивирлеу, криокультураларды дайындау). 3. Микроорганизмдерді идентификациялау (Жағындыларды дайындау, бояу (соның ішінде Грамм бойынша), жарық микроскопиясы, колония морфологиясын талдау, OD600 өлшеу, биохимиялық әдістер). 4. Молекулалық-генетикалық әдістер (ДНҚ бөліп алу, 16S rRNA ПТР амплификациясы, секвенирлеуге арналған сынамаларды дайындау және биоинформатикалық идентификация). 5. Культивирлеу және өсуді бағалау (pH, температура, аэрацияны бақылау арқылы әртүрлі орталарда өсіру; өсу қисықтарын тұрғызу). 6. Биосурфактанттарды бөліп алу (Сұйықтық-сұйықтық экстракциясы, вакуум астындағы ротациялық буландырғышта концентрациялау). 7. Биосурфактанттық белсенділікті анықтау (Беттік керілуді өлшеу, EI24 эмульсиялау индексін анықтау, көмірсутектермен әрекеттесуін бағалау). 8. Физика-химиялық талдау (ИК-Фурье спектроскопиясы, спектрофотометрия, ЖЭЖХ (ВЭЖХ), pH, температура және тұздарға төзімділікті бағалау). 9. Антимикробтық белсенділікті анықтау (Диск-диффузия және MIC/MBC әдістері).

Obtained results and novelty (in Russian) : Результаты: 1. Разработан дизайн проекта: определены методы и методики исследования; 2. Проведен полный обзор нормативных документов и литературы в области исследований; 3. Выделены и идентифицированы штаммы микроорганизмов, способные накапливать биосурфактанты – липопептиды; 4. Получены паспорта на выделенные микроорганизмы; 5. Культивированы и выделены маркерные штаммы микроорганизмов; 6. Исследованы технологические параметры культивирования микроорганизмов; 7. Разработаны способы выделения биосурфактанта и обеспечено его получение. Новизна: Впервые проведен целенаправленный скрининг природных экосистем Казахстана на продуцентов биосурфактантов; установлены различия в ростовых характеристиках штаммов в различных средах, что позволило определить оптимальные условия синтеза.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Нәтижелер: 1. Жоба дизайны әзірленді: зерттеу әдістері мен әдістемелері анықталды; 2. Зерттеу саласындағы нормативтік құжаттар мен әдебиеттерге толық шолу жүргізілді; 3. Биосурфактанттар – липопептидтерді жинақтауға қабілетті микроорганизмдер штамдары бөлініп алынды және идентификацияланды; 4. Бөлініп алынған микроорганизмдерге паспорттар алынды; 5. Маркерлік микроорганизмдер штамдары культивирленді және бөлініп алынды;. Микроорганизмдерді культивирлеудің технологиялық параметрлері зерттелді; 7. Биосурфактантты бөліп алу әдістері әзірленді және оны алу қамтамасыз етілді. Жаңалығы: Алғаш рет Қазақстанның табиғи экожүйелерінде биосурфактанттар продуценттеріне мақсатты скрининг жүргізілді; Әртүрлі орталардағы штамдардың өсу сипаттамаларындағы айырмашылықтар анықталды, бұл синтездің оңтайлы жағдайларын белгілеуге мүмкіндік берді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Производственная схема процесса: 1. Масштаб культивирования увеличен с 100 мл до 500 мл. 2. Используемый тип биореактора/шейкера: ES-20/60, скорость 150–250 об/мин, температура 30–37 °C. 3. Применяемые емкости: колбы 500–1000 мл с орбитой перемешивания 20 мм. Показатели выхода биосурфактантов: 1. Средний выход органической фракции после экстракции: 5 мл/500 мл культуры. 2. Концентрат после ротационного испарителя: вязкая липофильная фракция, готовая к дальнейшей очистке. 3. Снижение поверхностного натяжения культуральной жидкости: до 30–40 мН/м (в зависимости от образца). 4. Эмульсификационный индекс EI₍₂₄₎: 40–70% (максимальные значения у изолятов из нефти и почвы). 5. Показатели ИК-Фурье спектроскопии (подтверждение липопептидной природы соединений на раннем этапе анализа): - 3400–3200 см⁻¹ — O–H, N–H; - 2950–2850 см⁻¹ — C–H алкильных цепей; - 1650–1550 см⁻¹ — амидные группы (характерно для липопептидов). Технико-экономические показатели процесса: 1. Повышение выхода биопродукта при увеличении масштаба культивирования в 5 раз. 2. Возможность дальнейшего масштабирования до литровых объемов без серьезных конструктивных изменений процесса. Процесс масштабируем и может быть адаптирован под опытно-промышленный уровень.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Өндірістік процесс схемасы: 1. Культивирлеу масштабы 100 мл-ден 500 мл-ге дейін ұлғайтылды. 2. Қолданылатын биореактор/шейкер түрі: ES-20/60, жылдамдығы 150–250 айн/мин, температурасы 30–37 °C. 3. Қолданылатын ыдыстар: Араластыру орбитасы 20 мм болатын 500–1000 мл колбалар. Биосурфактанттардың шығым көрсеткіштері: 1. Экстракциядан кейінгі органикалық фракцияның орташа шығымы: 5 мл/500 мл культура. 2. Ротациялық буландырғыштан кейінгі концентрат: одан әрі тазартуға дайын, тұтқыр липофильді фракция. 3. Культуралды сұйықтықтың беттік керілуінің төмендеуі: 30–40 мН/м дейін (үлгіге байланысты). 4. Эмульсиялау индексі EI₍₂₄₎: 40–70% (мұнай мен топырақтан алынған изоляттардағы ең жоғары мәндер). 5. ИК-Фурье спектроскопияның көрсеткіштері (анализдің ерте кезеңінде қосылыстардың липопептидтік табиғатының расталуы): - 3400–3200 см⁻¹ — O–H, N–H; - 2950–2850 см⁻¹ — C–H алкильді тізбектері; - 1650–1550 см⁻¹ — амидтік топтар (липопептидтерге тән). Процестің техникалық-экономикалық көрсеткіштері: 1. Культивирлеу масштабын 5 есе ұлғайтқанда биоөнім шығымының артуы. 2. Процестің конструктивті өзгерістерінсіз литрлік көлемдерге дейін одан әрі масштабтау мүмкіндігі. Процесс масштабталады және тәжірибелік-өндірістік деңгейге бейімделуі мүмкін.

Level of implementation (in Russian) : отсутствует

Level of implementation (in Kazakh) : жоқ

Efficiency (in Russian) : Эффективность исследования заключается в проведении скрининга микроорганизмов из различных экологических ниш, выделении продуцентов биосурфактантов, установлении оптимальных параметров их синтеза и экспериментальном подтверждении антимикробной активности полученных биосурфактантов. Полученные результаты позволяют повысить выход и стабильность целевого биопродукта, сформировать коллекцию перспективных штаммов-продуцентов и обосновать целесообразность дальнейшей разработки биосурфактантов в качестве новых антимикробных лекарственных средств для применения в медицине и фармацевтике.

Efficiency (in Kazakh) : Зерттеу тиімділігі әртүрлі экологиялық қуыстардан микроорганизмдерді скринингтен өткізуде, биосурфактанттар продуценттерін бөліп алуда, олардың синтезінің оңтайлы параметрлерін анықтауда және алынған биосурфактанттардың микробқа қарсы белсенділігін эксперименттік түрде растауда тұжырымдалады. Алынған нәтижелер нысаналы биоөнімнің шығымын және тұрақтылығын арттыруға, болашағы бар штамм-продуценттердің топтамасын қалыптастыруға және биосурфактанттарды медицина мен фармацевтикада қолдануға арналған микробқа қарсы жаңа дәрілік заттар ретінде одан әрі әзірлеудің нысаналылығын негіздеуге мүмкіндік береді.

Field of application (in Russian) : Здравоохранение, фармация, биотехнология; Экология и перерабатывающая промышленность.

Field of application (in Kazakh) : Денсаулық сақтау, фармация, биотехнология; Экология және қайта өңдеу өнеркәсібі.