The object of research, development or design (in Russian) : Вновь выделенные (Anabaena variabilis R-I-5 и Nostoc calsicola RI-3) и коллекционные штaммы цианобактерии (Cyanobacterium sp. IPPAS B-1200, Cyanobacterium aponium IPPAS B-1201, Synechococcus elongatus 7942, Desertifilum sp. IPPAS B-1220 и Prochlorothrix hollandica) из коллекции фототрофных микроорганизмов КазНУ им. аль-Фараби.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Жаңа бөлініп алынған (Anabaena variabilis R-I-5 және Nostoc calsicola RI-3) цианобактерия штамдары мен әл-Фараби атындағы ҚазҰУ-дың фототрофты микроорганизмдер коллекциясынан алынған штаммдары (Cyanobacterium sp. IPPAS B-1200, Cyanobacterium aponium IPPAS B-1201, Synechococcus elongatus 7942, Desertifilum sp. IPPAS B-1220 және Prochlorothrix hollandica) қолданылды.

Aim of work (in Russian) : Разработать безотходную технологию биоочистки сточных вод и утилизации углекислого газа на основе цианобактерий для потенциального производства биодизеля.

Aim of work (in Kazakh) : Потенциальды биодизель өндіру үшін қолдануға болатын цианобактериялар негізінде ағын суларды биотазалау және көмірқыщқыл газын пайдаға асыру қалдықсыз технологиясын өңдеу.

Методы исследования (на русском) : Микробиологические, биотехнологические, биохимические и молекулярной биологии

Методы исследования (на казахском) : Микробиологиялық, биотехнологиялық, биохимиялық және молекулалық биология әдістері.

Obtained results and novelty (in Russian) : Выделены аксеничных культур цианобактерий Anabaena variabilis R-I-5 и Nostoc calsicola RI-3. В результате скрининга по продуктивности отобраны штаммы Cyanobacterium sp. IPPAS B-1200, Cyanobacterium aponium IPPAS B-1201 и Anabaena variabilis R-I-5, Выявлено, что у штaммa Cyanobacterium sp. B-1200 нapяду c C16 ЖК, в бoльшoм кoличecтвe oбнapуживaлиcь C14 ЖК – нacыщeннaя миpиcтинoвaя и мoнoнeнacыщeннaя миpиcтoлeинoвaя киcлoты - в cуммe oкoлo 40%. Установлено, что оптимальной концентрацией CO2 для культивирования цианобактерий Cyanobacterium sp. IPPAS B-1200 и Desertifilum sp. IPPAS B-1220 составило 10%, для штамма Cyanobacterium aponium IPPAS B-1201 оптимальное значение – 5%. Показаны перспективы использования штамма Cyanobacterium sp. IPPAS B-1200 в очистке сточной воды, процент очистки органических загрязнений и улучшения физико-химических показателей воды до 68-100 %. Определены соотношения сточной воды к питательной среде оптимальные для культивирования цианобактерий – 25:75, 50:50. Показано, что у штамма Cyanobacterium sp. IPPAS B-1200 общее содержание метиловых эфиров ЖК к суммарному содержанию липидов составило 94,7%. Рaзмep гeнoмa иccлeдуeмoгo штaммa Cyanobacterium sp. IPPAS B-1200 cocтaвляeт 3410249 пap ocнoвaний, гeнoм coдepжит вceгo 3119 гeнa, из кoтopых 2934 бeлoк-кoдиpующиe гeны, 137 пceвдoгeны, 4 pPНК - кoдиpующих гeнa, 40 тPНК- кoдиpующих гeнa, 4 гeнa нeкoдиpующих PНК, тaкжe в гeнoмe oбнapужeнo 2 CRISPR учacткa.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Цианобактериялардың аксеникалық дақылдары Аnabaena variabilis RI-5 және Nostoc calsicola RI-3 бөлініп алынды. Өнімділігі бойынша скрининг нәтижесінде Cyanobacterium sp. IPPAS B-1200, Cyanobacterium aponium IPPAS B-1201 және Anabaena variabilis R-I-5 штаммдары сұрыпталып алынды. Cyanobacterium sp. B-1200 штаммында C16 МҚ-мен қатар көп мөлшерде C14 МҚ - қаныққан миристикалық және қанықпаған миристол қышқылы бар екендігі – шамамен жалпы сомасы 40% болатындығы анықталды. Cyanobacterium sp. IPPAS B-1200 және Desertifilum sp. IPPAS B-1220 цианобактерияларын дақылдау үшін CO2 оңтайлы концентрациясы 10% құрады, ал Cyanobacterium aponium IPPAS B-1201 штаммы үшін оңтайлы мәні – 5%. Ағынды суларды тазартуда Cyanobacterium sp. IPPAS B-1200 штаммын пайдалану, органикалық ластануды тазарту пайызы және судың физика-химиялық көрсеткіштерін 68-100% дейін жақсарту перспективалары көрсетілді. Цианобактерияларды өсіру үшін оңтайлы ағынды судың қоректік ортаға қатынасы анықталды - 25:75, 50:50. Сyanobacterium sp. IPPAS B-1200 штаммы липидтердің жалпы құрамына қарағанда МҚ метил эфирлерінің жалпы мөлшері 94,7% құрады. Сyanobacterium sp. IPPAS B-1200 штаммының геномының мөлшері 3410249 жұп нуклеотидтен тұратындығы анықталды, геномда барлығы 3119 ген бар, олардың ішінде 2934-і ақуыз кодтайтын гендер, 137-і псевдогендер, 4-і рРНҚ кодтайтын гендер, 40-ы тРНҚ кодтайтын гендер, 4-і РНҚ кодталмайтын гендері болып табылады, сонымен қатар геномда 2 CRISPR аймағы табылды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Полученные результаты позволяют рекомендовать штаммы Cyanobacterium sp. IPPAS B-1200 и Desertifilum sp. IPPAS B-1220 как в биоремедиации коммунально-бытовых сточных вод и утилизации углекислого газа, так и для получения биомассы для производства биодизельного топлива. Проведенными предварительными расчетами, определено, что путем замены 50% питательной среды на сточные воды и замены углекислого газа, получаемого традиционным методом на СО2, выделенный из ТЭС, можно снизить стоимость 1литр биодизеля на 85,6 тенге. Предполагаемая цена биодизеля в данном случае будет равна 390 тенге за 1 литр.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Алынған нәтижелер Cyanobacterium sp. IPPAS B-1200 және Desertifilum sp. IPPAS B-1220 штамдарын коммуналдық-тұрмыстық ағынды суларды биоремедиациялауда және көмірқышқыл газын утилизациялауда, сондай-ақ биодизель отынын өндіру үшін биомасса алуда ұсынуға мүмкіндік береді. Алдын-ала есептеулер көрсеткендей, қоректік ортаның 50% - ын ағынды сулармен және дәстүрлі әдіспен алынған көмірқышқыл газын ЖЭС-тен бөлінген СО2-мен алмастыру арқылы биодизельдің құнын 85,6 тенгеге төмендетуге болады. Бұл жағдайда биодизельдің болжамды бағасы 1литріне 390 тенгеге тең болады.

Level of implementation (in Russian) : Количество опубликованных трудов 31, в том числе учебники и учебные пособия – 4 и монография -2, статьи в рецензируемых зарубежных научных изданиях, индексируемых в базах данных Web of Science или Scopus с ненулевым импакт-фактором - 10, статьи в журналах, рекомендованных КОКСОН МОН РК – 6, тезисы в трудах международных конференций – 6, патент-1 и авторских свидетельств -2.

Level of implementation (in Kazakh) : Жарияланған еңбектер саны - 31, соның ішінде оқулық және оқу құралдары - 4, және монография – 2, нөлден жоғары импакт фактор бар Web of Science немесе Scopus базасындағы шетелдік ғылыми басылымдарда мақалалар - 10, ҚР БҒМ БҒСБК рейтингті журналында мақалалар - 6, ғылыми халықаралық конференциялардағы тезистер – 6, патент-1 және авторлық куәлік - 2.

Efficiency (in Russian) : Полученные данные о полностью секвенированном геноме цианобактерии Cyanobacterium sp. IPPAS B-1200 позволяет исследовать проблемы структурной и функциональной геномики фотосинтезирующих организмов. В результaте нaучно-исследовaтельской рaботы получен патент на полезную модель «Фотобиореактор для выращивания и скрининга фототрофных микроорганизмов». № 4566, 19.12.2019. Полученные результаты внедрены в учебный процесс на кафедре биотехнологии Казахского национального университета имени аль-Фараби, в курс «Биоэнергетика фототрофных микроорганизмов», 1 курс PhD докторантура по специальности «6D070100-биотехнология».

Efficiency (in Kazakh) : Cyanobacterium sp. IPPAS B-1200 цианобактериясының толық секвенирленген геномы туралы алынған мәліметтер фотосинтетикалық организмдердің құрылымдық және функционалды геномикасының мәселелерін зерттеуге мүмкіндік береді. Ғылыми-зерттеу жұмысының нәтижесінде "Фототрофты микроорганизмдерді өсіруге және скринингке арналған Фотобиореактор"пайдалы моделіне патент алынды. № 4566, 19.12.2019. Алынған нәтижелер әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінің биотехнология кафедрасында оқу процесіне, "Фототрофты микроорганизмдердің биоэнергетикасы" курсына, "6D070100-биотехнология"мамандығы бойынша PhD докторантураның 1 курсына енгізілді.

Field of application (in Russian) : Биотехнология, биоэнергетика, природопользование и охрана окружающей среды

Field of application (in Kazakh) : Биотехнология, биоэнергетика, табиғат пайдалану және қоршаған ортаны қорғау