Registration Number
0824U001381, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
22-05-2024
popup.evolution
o
Title
Integrated technology for the synthesis of phytohormones and surfactants of Nocardia vaccinii IMV B-7405, Acinetobacter calcoaceticus
IMV B-7241 and Rhodococcus erythropolis IMV Ac-5017
Author
DARIA V. PIATETSKA,
popup.head Tetiana P. Pyroh
popup.opponent Yuliia V. Kolomiiets
popup.opponent Liudmyla O. Biliavska
popup.review Oksana Skrotska
popup.review Viktoriia O. Krasinko
popup.rada
National university of food technologies
Description
Дисертаційна робота присвячена розробці на основі промислових відходів ефективної технології синтезу фітогормонів та поверхнево-активних речовин Acinetobacter calcoaceticus ІМВ В-7241, Nocardia vaccinii ІМВ В-7405 й Rhodococcus erythropolis ІМВ Ас-5017 для використання у рослинництві.Встановлено можливість підвищення на кілька порядків концентрації фітогормонів ауксинової природи за наявності у середовищі, в якому культивували продуцентів поверхнево-активних речовин A. calcoaceticus ІМВ В-7241, N. vaccinii ІМВ В-7405 й R. erythropolis ІМВ Ас-5017, з токсичними промисловими відходами (відпрацьована олія, відходи виробництва біодизелю) невисоких концентрацій триптофану - екзогенного попередника їх біосинтезу. Внесення у середовище, в якому культивували A. calcoaceticus ІМВ В-7241, R. erythropolis ІМВ Ас-5017 й N. vaccinii ІМВ В-7405 0,3 г/л триптофану супроподжувалося інтенсифікацією синтезу ауксинів у 27, 243 та 438 разів відповідно. Показано, що екзогенний триптофан залучається до біосинтезу ауксинів у досліджуваних продуцентів поверхнево-активних речовин через індол-3-піруватний шлях: активність триптофантрансамінази (вона є одним із ключових ферментів шляху синтезу індол-3-оцтової кислоти, який каталізує реакцію між триптофаном і 2-оксоглутаратом з утворенням індол-3-піровиноградної кислоти) підвищувалася у 2,3-5,4 разів порівняно з вирощуванням без попередника. Встановлено, що наявність триптофану у середовищі культивування A. calcoaceticus ІМВ В-7241, N. vaccinii ІМВ В-7405 й R. erythropolis ІМВ Ас-5017 не впливала синтез поверхнево-активних речовин, а їх антимікробна активність відносно фітопатогенних бактерій або підвищувалася, або залишалася без змін порівняно з встановленою для препаратів, синтезованих без попередника біосинтезу ауксинів. Вирощування N. vaccinii ІМВ В-7405 і R. erythropolis ІМВ Ас-5017 у середовищі з триптофаном супроводжувалося утворенням ПАР з підвищеною антимікробною активністю: мінімальні інгібуючі концентрації щодо фітопатогенних бактерій були у 2-4 рази вище порівняно з тими показниками, які були встановлені для препаратів, що були синтезовані без попередника біосинтезу ауксинів. Показано, що збільшення антимікробної активності поверхнево-активних речовин штамів N. vaccinii ІМВ В-7405 й R. erythropolis ІМВ Ас-5017 корелювало із збільшенням в клітинах цих штамів НАДФ+-залежної глутаматдегідрогеназної активності – ключового ферменту біосинтезу аміноліпідів, які відповідають за антимікробну дію комплексу поверхнево-активних речовин. Встановлено, що обробка томатів, перцю та ячменю культуральною рідиною, супернатантом та фітогормональними екстрактами N. vaccinii ІМВ В-7405, A. calcoaceticus ІМВ В-7241, а також R. erythropolis ІМВ Ас-5017 супроводжувалася стимуляцією росту та розвитку рослин.Є перспективи для розробки на основі екзометаболітів N. vaccinii ІМВ В-7405 інтегрованої технології одержання комплексного мікробного препарату з ріст-стимулювальною та антимікробною щодо фітопатогенів активністю для застосування в рослинництві, ключовими елементами якої будуть використання як субстрату відпрацьованої соняшникової олії, що не потребує стерилізації, і внесення у середовище на стадії виробничого біосинтезу 0,3 г/л триптофану. Встановлено, що попередня обробка листя томатів у дослідженнях in vivo розчинами ПАР, що синтезуються N. vaccinii ІМВ В-7405 на середовищі, яке містило відпрацьовану олію та триптофан, на 100% зупиняла розвиток захворювання порівняно з листям, необробленим ПАР (ступінь ураження становив 8-50%). У разі обробки кореневої розсади томатів розбавленою у 400 разів культуральною рідиною і супернатантом, одержаним після вирощування бактерій N. vaccinii ІМВ В-7405 у середовищі, яке містило відпрацьовану олію і триптофан, приріст загальної ваги плоду підвищувався на 82-91 і 12-18% відповідно порівняно з обробкою водою. Використання як субстратів відпрацьованої олії та відходів виробництва біодизелю дає змогу не тільки отримати високоефективні комплексні мікробні препарати з ріст-стимулювальною та антимікробною щодо фітопатогенів активністю для використання у рослинництві, а й вирішує проблему утилізації цих токсичних промислових відходів.
Registration Date
2024-04-01
popup.nrat_date
2024-05-07 / 2026-07-01
