АНОТАЦІЇ - Роль анаеробних мікроорганізмів у трансформації сільськогосподарської сировини в біопаливо
Ястремська Л. С. Роль анаеробних мікроорганізмів у трансформації сільськогосподарської сировини в біопаливо. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.07 - мікробіологія. - Уманський державний аграрний університет, Умань, 2008.
Дисертацію присвячено вивченню анаеробних мікроорганізмів та їх ролі у трансформації сільськогосподарської сировини в біопаливо. Розроблено спеціальні пристрої для виділення, культивування та вивчення фізіолого-біохімічних властивостей облігатних анаеробних мікроорганізмів при трансформації органічних відходів. З активного мулу метантенка виділено та ідентифіковано нові штами облігатних анаеробних термофільних целюлолітичних, сахаролітичних та метаногенних мікроорганізмів - C. thermocellum 5СТ, C. thermosaccharolyticum 1S, Methanobacterium Sp.13М, Methanosarcina Sp. 84 MS, які утилізують сільськогосподарську та іншу сировину.
Для C. thermocellum 5СТ і C. thermosaccharolyticum 1S встановлено оптимальний рівень окисно-відновного потенціалу, що дорівнює -260 мВ та -140 мВ відповідно, який визначає інтенсивність процесів біосинтезу культур.
Досліджено вплив метаболітів, що утворюються при трансформації органічних речовин, на життєдіяльність анаеробних культур. Показано, що водень регулює розвиток і вихід кінцевих продуктів C. thermocellum 5CT і C. thermosaccharolytіcum 1S. Підвищення концентрації водню призводить до збільшення кількості етанолу удвічі і зменшення утворення ацетату утричі.
Штами C. thermocellum 5СТ і C. thermosaccharolyticum 1S резистентні до етанолу у концентрації 2%. C. thermocellum 5СТ містить активний целюлазний комплекс ферментів, який є стійким щодо дії кисню.
На основі виділених монокультур складено асоціації анаеробних мікроорганізмів, які запропоновано використовувати в переробленні сільськогосподарської сировини. Знайдено оптимальне співвідношення монокультур, яке дає змогу впливати на вихід кінцевих продуктів метаболізму - метану, етанолу, ацетату.
Для інтенсифікації виходу біопалива і одержання метаболітів при трансформації органічних відходів запропоновано використовувати магнітні поля з частотою пульсації 2-10 Гц, з магнітною індукцією 40-120 мТл за швидкості потоку рідини 36 м/хв.
Ключові слова: анаеробні мікроорганізми, метаногенез, целюлолітичні бактерії, метанутворюючі археї, сільськогосподарські відходи, метанове бродіння.
Ястремская Л. С. Роль анаэробных микроорганизмов при трансформации сельскохозяйственного сырья в биотопливо. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.07-микробиология. - Уманский государственный аграрный университет, Умань, 2008.
Диссертация посвящена изучению анаэробных микроорганизмов и их роли в трансформации сельскохозяйственного сырья в биотопливо. Разработаны специальные методики и устройства для выделения, культивирования и изучения физиолого-биохимических свойств облигатных анаэробных микроорганизмов при трансформации органических веществ. Из активного ила метантенка выделены и идентифицированы новые штаммы облигатных анаэробных термофильных целлюлолитических, сахаролитических и метаногенных микроорганизмов - C. thermocellum 5СТ, C. thermosaccharolytіcum 1S, Methanobacterіum Sp.13М, Methanosarcіna Sp. 84 MS, которые утилизируют сложные органические вещества.
Для целлюлолитического штамма C. thermocellum 5СТ и сахаролитического штамма C. thermosaccharolytіcum 1S установлен оптимальный уровень окислительно-восстановительного потенциала, который равен -260 мВ и -140 мВ соответственно, который определяет интенсивность процессов биосинтеза культур.
Исследовано влияние метаболитов, которые образуются при трансформации органических веществ на жизнедеятельность анаэробных культур. Показано, что водород как основной метаболит регулирует развитие культур и выход конечных продуктов C. thermocellum 5CT и C. thermosaccharolytіcum 1S. Увеличение концентрации водовода сопровождается повышением образования этанола в 2 раза и снижением образования ацетата в 3 раза.
Штаммы C. thermocellum 5СТ и C. thermosaccharolytіcum 1S резистентны к 2% этанола. C. thermocellum 5СТ содержит активный целлюлазный комплекс ферментов, который устойчив к действию кислорода. Определена зависимость целлюлазной активности C. thermocellum 5СТ от условий культивирования и концентрации субстрата.
На основе выделенных монокультур составлены ассоциации анаэробных микроорганизмов, которые предложено использовать в разных биотехнологиях, в частности, в переработке сельскохозяйственного сырья. Найдено оптимальное соотношение монокультур, которое дает возможность влиять на выход конечных продуктов метаболизма - метана, этанола, ацетата.
Установлено, что при рН 7,0-7,3 и температуре 55-60ОС, максимальная трансформация куриного помета в биотопливо достигается при использовании в качестве субстрата - 10,0-12,0% нативного и 1,0-1,5% сухого помета.
Для интенсификации выхода биогаза и получения метаболитов при трансформации органических отходов предложено использовать магнитные поля с частотой пульсации 2-10 Гц и с магнитной индукцией 40-120 мТл при скорости потока жидкости 36 м/хв.
Ключевые слова: анаэробные микроорганизмы, метаногенез, целлюлолитические бактерии, метанобразующие археи, сельскохозяйственные отходы, метановое брожение.
Yastremskaya L. Role of anaerobic microorganisms during transformation of agricultural raw material in a biogas. - Manuscript.
Dissertation for scientific degree of candidate of agricultural sciences on specialty 03.00.07 - microbiology. - Uman state agrarian university, Uman, 2008.
Dissertation is devoted to the study of anaerobic microorganisms and their role in transformation of agricultural raw material in a biogas. The special methods and study of devices for a selection, cultivation and study of physiological biochemical properties of anaerobic microorganisms were developed. From the thermophilic accumulating methanogenes culture from active silt of methantank were isolated and identified thermophilic cellulolytic, saccharolytic and methanogenes microorganisms -C. thermocellum 5CT, C. thermosaccharolyticum 1S, Methanobacterium Sp.13M, Methanosarcina Sp. 84 MS, which will utilize complex organic matters. For cellulolytyc strain of C. thermocellum 5CT and saccharolytyc strain of C. thermosaccharolyticum 1S was foundan level of an optimum redox-potential, which is equal -260 mV and -140 mV, accordingly, which determines intensity of processes of biosynthesis of cultures.
Influencing products of metabolism is explored, which appear during transformation of organic matters on the vital functions of anaerobic cultures. It is shown, that hydrogen as main product of metabolism is regulated by development of cultures and output of the finished products of metabolism of C. thermocellum 5CT and C. thermosaccharolyticum 1S. Multiplying the concentration of hydrogen to intensification of formation of ethanol in 2 times and formation of acetate оppresses in 3 times.
Strains of C. thermocellum 5CT and C. thermosaccharolyticum 1S resistant to 2% ethanol. Strain of C. thermocellum 5CT contains the active cellulase complex of enzymes, steady to the action of oxygen.
Based on the selected monocultures was composed association of anaerobic microorganisms, which was suggested to use in different biotechnology, for example, in processing of wastes of agricultural productions.
Optimum correlation of monocultures, which are included in an association, was found, which enable to make influence on the output of the finished goods of metabolism - methane, ethanol, acetate.
For intensification of output of a biogas and of metabolites during transformation of organic wastes. It was suggested to use the magnetic fields with frequency of pulsation 2-10 Hz and with magnetic induction of 40-120 mTl, at speed of stream of liquid of 36 m/m.
Keywords: anaerobes microorganisms, cellulolytic bacteria, methanogenes, methanogenes archea, agricultural wastes, and methane fermentation.
Похожие статьи
-
У дисертаційній роботі викладено науково-методичні засади використання анаеробних термофільних (целюлолітичних, сахаролітичних та метанутворюючих)...
-
Неможливо однозначно визначити характер взаємовідносин у бактеріальному ценозі, що складається більш, ніж з двох видів. Тип взаємовідносин усередині...
-
Крім загальноприйнятих методів та пристроїв, описаних у літературі, для виділення облігатних анаеробних мікроорганізмів з метою утилізації...
-
На основі виділених монокультур було створено активні асоціації анаеробних мікроорганізмів, які містили: целюлолітичний штам C. thermocellum 5CT,...
-
Огляд літератури У розділі подано аналіз наукових джерел вітчизняних і зарубіжних авторів з вивчення анаеробних мікроорганізмів, які здійснюють...
-
1. Розроблено та рекомендовано спосіб інтенсифікації трансформації органічних відходів сільськогосподарського та інших виробництв обробкою в полі...
-
Роль гранулометрического состава в оценке плодородия почв - Почвоведение как наука
Гранулометрический состав влияет на водный, воздушный, тепловой и питательный режимы почв. Специалисты сельского хозяйства учитывают гранулометрический...
-
Для нормального роста и развития растений необходимы различные элементы питания. По современным данным, таких элементов порядка 20, без которых растения...
-
Сырая клетчатка -- это основная часть оболочек растительных клеток, состоящая из целлюлозы и гемицеллюлоз. При переваривании пищи сырая клетчатка...
-
1. Ковальчук П. І., Пендак Н. В., Мацко П. В. Оптимізація платного водокористування при вирощуванні ранньої картоплі // Актуальні проблеми ефективного...
-
Яценко І. В. Структурні параметри скелета ссавців як об'єкти судово-ветеринарної експертизи при визначенні видової належності біологічного матеріалу. -...
-
Биологическая роль селена в организме - Применение препарата "Ферсел" в птицеводстве
Селен (Se) - химический элемент главной подгруппы VI группы периодической системы. Селен - жизненно важный микроэлемент с уникальными биологическими...
-
Роль микоризы в жизни растений Микориза - неотъемлемая часть большинства растений в природе. На инфицированных корнях грибы развивают внешний мицелий,...
-
Учитывая важность проблемы увеличения производства растительного белка как для использования в пищу, так и для кормления животных, сейчас над ее решением...
-
В птичнике для содержания ремонтного молодняка должны быть следующие вспомогательные помещения: Помещение для обслуживающего персонала. Служит местом...
-
Амінокислоти Масова частка, % на суху речовину Без Обробки Екструдоване зерно пшениці зволожене Водою Дріжджоване зерно Пшениці Екструдоване зерно...
-
В решении проблемы растительного белка решающая роль принадлежит зерновым бобовым культурам, которые относятся к числу наиболее древних на Земле...
-
Интерферон и его роль в противовирусном иммунитете - Ветеринарная вирусология
В клетках человека имеется 27 генетических локусов для интерферонов (далее И) - 14 функционирующие. И закодированы в генетическом аппарате клетки....
-
1. Противовирусный иммунитет связан с своеобразными защитными механизмами, т. к. вирусы не способны развиваться и размножаться в неживой клетке. Защитное...
-
Предмет "Внутренние болезни животных" и его роль в формировании врача ветеринарной медицины Предмет "Внутренние болезни животных" - научная дисциплина,...
-
Роль рослин у формуванні структури грунту - Фітомеліорація
Зобов'язана своїм формуванням клімату, рельєфу, геологічної породі грунт несе на собі сліди впливу всіх цих екологічних факторів, які об'єднані в...
-
Гетерозис и его роль в племенной работе - Основы технологии животноводства
Под гетерозисом обычно понимают свойство помесных животных или гибридов первого поколения превосходить по конкретным признакам лучшую из родительских...
-
Биологическая роль железа в организме - Применение препарата "Ферсел" в птицеводстве
Биологическая роль железа определяется его участием в окислительно - восстановительных процессах, реакциях кислородозависимого свободнорадикального...
-
Водный режим. Его роль в продукционном процессе - Почвоведение как наука
Вода является одним из незаменимых факторов, определяющих жизнедеятельность растений и животных. Н 2О и СО 2 служат исходным строительным материалом, из...
-
Введение - Антибиотикочувствительность бактерий, выделенных при отитах собак
На сегодняшний день большой интерес представляет роль бактериальных биопленок в патологических процессах. Биопленки - сложные микробные сообщества,...
-
При дослідженні кісток методом інфрачервоної спектроскопії встановлено, що найбільш інтенсивними є смуги поглинання, котрі відображають деформаційні і...
-
Аналіз абсолютних остеометричних параметрів кісток скелета свідчить, що їх мінливість (залежність від виду, статі, віку, живої маси тварини) не дозволяє...
-
Актуальність теми. У великої рогатої худоби хвороби органів дихання за поширенням займають друге місце після патології органів системи травлення...
-
Шапошнікова О. Ф. Ампелоекологічне обгрунтування виділення мікрозон вирощування винограду в Лівобережному Нижньодніпров'ї. - Рукопис. Дисертація на...
-
В регионе основной фон растительности представлен дубравами (62,5 %), далее следует бук (12,4 %), граб (10 %). Хвойные насаждения представлены...
-
Кукурудзу вирощували в спеціальних селекційних сівозмінах у польових умовах, а також у посудинах в умовах теплиці. Розмір ділянок у полі складав 4,9; 9,8...
-
Алеломорф молдавський ген зерно Цитоплазматична чоловіча стерильність як приклад нехромосомної спадковості (огляд літератури) Наведено літературний огляд...
-
Актуальність теми. Відкриття цитоплазматичної чоловічої стерильності (ЦЧС) у рослин - одне з видатних досягнень біологічної науки в ХХ столітті, а...
-
Стибель В. В. АСОЦІАТИВНІ ІНВАЗІЇ У СВИНЕЙ (епізоотологія, розробка, фармако-токсикологічне та терапевтичне обгрунтування щодо застосування...
-
Киричко О. Б. Мікрофлора молока та показники резистентності здорових і хворих на субклінічний мастит корів при застосуванні полтавського бішофіту. -...
-
Хомин Н. М. Асептичні пододерматити у великої рогатої худоби (етіології, патогенезу, профілактики та лікування). - Рукопис. Дисертація на здобуття...
-
В решении поставленных лесным законодательством Российской Федерации задач, направленных на обеспечение многоцелевого, непрерывного и неистощительного...
-
Актуальність роботи. Основною умовою високої продуктивності тваринництва є повноцінність годівлі, і перш за все забезпеченість кормів достатньою...
-
Калатур К. А. Нематодні та грибні хвороби сходів цукрових буряків та заходи обмеження їх шкідливості в умовах Лісостепу України. - Рукопис. Дисертація на...
-
Показатели физических свойств почв и их роль в оценке плодородия - Почвоведение как наука
Все физические свойства почв можно разделить на две группы: 1 - общие физические (плотность, пористость); 2 - физико-механические (пластичность,...
АНОТАЦІЇ - Роль анаеробних мікроорганізмів у трансформації сільськогосподарської сировини в біопаливо