Inventory number IRN Number of state registration
0322РК01209 AP09260077-KC-22 0121РК00687
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 2 Publications Web of science: 2 Publications Scopus: 2
Patents Amount of funding Code of the program
1 19988503.5 AP09260077
Name of work
«Исследование биотехнологического потенциала отечественной коллекции микроводорослей для получения жидкого топлива - биобутанола».
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Садвакасова Асемгуль Калыйкумаровна
0
1
1
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 "Казахский национальный университет имени аль-Фараби"
Abbreviated name of the service recipient НАО "КазНУ им. аль-Фараби"
Abstract

Штаммы микроводорослей Parachlorella kessleri Bh-2, Ankistrodesmus sp b-11, Dunaliella k-6, Scеnеdеsmus k-7 и Dunaliella b-6, штаммы цианобактерий Tolypothrix сk-3, Anabaena сk-1 и Oscillatoria b-4.

Parachlorella kessleri Bh-2, Ankistrodesmus sp b-11, Dunaliella k-6, Scеnеdеsmus k-7 и Dunaliella b-6 микробалдыр штамдары, Tolypothrix сk-3, Anabaena сk-1 и Oscillatoria b-4 цианобактерия штамдары.

Сравнительный анализ химического состава отобранных наиболее продуктивных штаммов микроводорослей с целью выявления их биохимических возможностей в получении жидкого биотоплива и оптимизация условий их культивирования

Сұйық биоотын алудағы биохимиялық мүмкіндіктерін анықтау және оларды өсіру жағдайларын оңтайландыру мақсатында микробалдырлардың ең өнімді штамдарының химиялық құрамын салыстырмалы талдау

Микробиологические, альгологические, биохимические, генетические и биофизические методы исследования.

Микробиологиялық, алгологиялық, биохимиялық, генетикалық және биофизикалық зерттеу әдістері.

Проведен анализ химического состава биомассы штаммов микроводорослей и цианобактерий. Так, наибольшее содержание углеводов наблюдалось в биомассе штаммов Parachlorella kessleri Bh-2, Scеnеdеsmus k-7 и Ankistrodesmus sp b-11. Наибольшее содержание липидов было характерно для штаммов Parachlorella kessleri Bh-2, Dunaliella k-6, Tolypothrix сk-3, Anabaena сk-1. Жирнокислотный состав липидов зеленых микроводорослей Scеnеdеsmus k-7, Parachlorella kessleri Bh-2, Dunaliella k-6 включал 17 жирных кислот с длина углеродной цепи от 12 до 18 атомов. У всех штаммов наблюдалось доминирование пальмитиновой кислоты (16:0), доля которой составила 27,1%, 29,3 % и 33,9% соответственно. С целью оптимизации условий культивирования микроводорослей проведена работа по изучению влияния различных концентраций металлов хрома и кадмия на накопление углеводов. Определены их концентрации (Cd 0.3 mg l-1 ; Cr 30 mg l-1) оптимальные как для их роста так и для накопления углеводов, которое составило 27,6% и 26, 1 % от сухого веса соответственно. Было изучено, что азотное и фосфорное голодание замедляет накопление биомассы в клетках Scеnеdеsmus obliquus sp-21. Установлено, снижение концентрации азота и фосфора в питательной среде в 10 раз индуцирует активное накопление липидов в клетке. Содержание липидов при этом достигает до 0,3- 0,6 гр от сухого веса что составляет 33- 35%.

Микробалдырлар мен цианобактериялар штаммдарының биомассасының химиялық құрамы талданды. Осылайша, көмірсулардың ең көп мөлшері Parachlorella kessleri Bh-2, Scenedesmus k-7 және Ankistrodesmus sp b-11 штаммдарының биомассасында байқалды. Липидтердің ең жоғары мөлшері Parachlorella kessleri Bh-2, Dunaliella k-6, Tolypothrix сk-3, Anabaena сk-1 штамдарына тән болды. Scenedesmus k-7, Parachlorella kessleri Bh-2, Dunaliella k-6 жасыл микробалдырларындағы липидтердің май қышқылдарының құрамына көміртегі тізбегінің ұзындығы 12-ден 18 атомға дейінгі 17 май қышқылдары кірді. Екі штамда да пальмитин қышқылы (16:0) басым болатыны байқалды, олардың үлесі сәйкесінше 27,1%, 29,3% және 33,9% құрады. Микробалдырларды өсіру жағдайларын оңтайландыру мақсатында көмірсулардың жинақталуына хром және кадмий металдарының әртүрлі концентрацияларының әсерін зерттеу жұмыстары жүргізілді. Олардың концентрациясы (Cd 0,3 мг l-1 ; Cr 30 мг л-1) олардың өсуі үшін де, көмірсулардың жинақталуы үшін де оңтайлы болып анықталды, олар құрғақ салмақтың сәйкесінше 27,6% және 26,1% құрады. Азот пен фосфордың ашығуы Scenedesmus obliquus sp-21 жасушаларында биомассаның жиналуын бәсеңдететіні зерттелді. Қоректік ортадағы азот пен фосфор концентрациясының 10 есе төмендеуі жасушада липидтердің белсенді жиналуын индукциялайтыны анықталды. Бұл жағдайда липидтердің мөлшері құрғақ салмақтың 0,3-0,6 г дейін жетеді, бұл 33-35% құрайды.

Полученные в рамках проекта результаты необходимы для разработки основ эффeктивной, экономически выгодной и экологически чистой технологии получения биобутанола с помощью микроводорослей. Наряду с этим получeнныe данныe необходимы для создания банка данных по отечественным культурам фототрофных микроорганизмов, обладающих высоким биоэнергетическим потенциалом. В целом, предполагаемая цена биобутанола на основе микроводорослей в будущем может быть высокой только на начальном этапе внедрения, а затем с учетом окупаемости всех капитальных затрат, выделенных на научные исследования, оборудование и технологическое обеспечение и расходы на техническое обслуживание, биобутанол может заменить ископаемое топливо с высокой экономической целесообразностью.

Жоба аясында алынған нәтижелер микробалдырларды пайдалана отырып биобутанол алудың тиімді, үнемді және экологиялық таза технологиясының негіздерін әзірлеу үшін қажет. Сонымен қатар, алынған мәліметтер биоэнергетикалық потенциалы жоғары фототрофты микроорганизмдердің отандық дақылдары туралы деректер банкін құру үшін қажет. Болашақта микробалдырларға негізделген биобутанолдың болжамды бағасы енгізудің бастапқы кезеңінде ғана жоғары болуы мүмкін, содан кейін зерттеулерге бөлінген барлық күрделі шығындардың қайтарылуын, жабдықты және технологиялық қамтамасыз етуді және техникалық қызмет көрсету шығындарын ескере отырып, биобутанол қазбалы отынды жоғары экономикалық орынды алмастыра алады.

Внедрение научных результатов не предусмотрено

Зерттеу нәтижелерін енгізу қамтамасыз етілмейді

Биотехнология, биоэнергетика

Биотехнология, биоэнергия

UDC indices
579,64
International classifier codes
87.35.00; 34.35.33;
Key words in Russian
Микробалдырлар; Цианобактерии; Биоотын; Биобутанол; Коллекция;
Key words in Kazakh
Микроводоросли; Цианобактериялар; Биотопливо; Биобутанол; Коллекция;
Head of the organization Айдосов Нуржан Сарсынбекович магистр / нет
Head of work Садвакасова Асемгуль Калыйкумаровна Кандидат биологических наук / Профессор