Реєстраційний номер
0525U000166, Докторська дисертація
На здобуття
Доктор біологічних наук
Дата захисту
23-04-2025
Статус
Захищена
Назва роботи
Характеристика нових штамів Clostridium sp. – продуцентів біобутанолу та їх використання для АБЕ ферментації лігноцелюлозних субстратів
Здобувач
Тігунова Олена Олександрівна, Кандидат біологічних наук
Консультант Шульга Сергій Михайлович
Опонент Стабніков Віктор Петрович
Опонент Циганкова Вікторія Анатоліївна
Опонент Федорович Дарія Василівна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Державна установа "Інститут харчової біотехнології та геноміки Національної академії наук України"
Опис
Робота присвячена характеристиці геному Clostridium sp. UCM B-7570, розробці нового рекомбінантного штаму-продуценту на його основі та ефективності Clostridium sp. UCM B-7570 у накопиченні бутанолу, як альтернативного палива, за використання різних видів попередньої підготовки (гідролізу) незернової лігноцелюлозної біомаси. Визначено (секвеновано) повний геном вітчизняного штаму-продуценту бутанолу Clostridium sp. UCM B-7570, проведено його мапування та створено повну мапу геному. Виділенно та ідентифіковано новий штам лігнолітичних бактерій S. graminifolii для інтенсифікації накопичення бутанолу методом спільного культивування. Показано можливість створення і використання штучних мікробних консорціумів для спільного культивування. Розроблено дизайн конструкції нового рекомбінантного штаму-продуценту на основі штаму Clostridium sp. UCM B-7570 для підвищення накопичення бутанолу. Показано, що отриманий in silico штам, з видаленою великою субодиницею гліцеролдегідратази (dhaB), за допомогою адаптованої ніказної системи S. pyogenes типу II CRISPR/Cas9 проявляв себе як 1,3-пропандіол-дефіцитний мутант, що продукував як основний продукт бутанол. Показано, що незернова рослинна біомаса містить в залежності від її виду ферментовані макрокомпоненти та неферментовані компоненти, які перешкоджають біорозкладанню мікроорганізмами. Показано можливість використання незернової частини різноманітної рослинної, лігноцелюлозної біомаси комунального походження та відходів промисловості – технічного гліцерину, гліцерину-сирцю та скопу як альтернативних субстратів для отримання бутанолу. Досліджено різні види попередньої підготовки лігноцелюлозного субстрату (кислотний, лужний, ензиматичний та комбінований гідроліз; ультразвукова дезінтеграція; кавітація; вибуховий автогідроліз) та визначено, що оптимальний спосіб оброблення незернової біомаси залежить безпосередньо від її компонентного складу. Показано підвищення накопичення бутанолу за використання іммобілізації клітин-продуцентів на спеціальних носіях (бельтінгу, феритових кільцях та кільцях Рашига). Показано можливість використання адаптивного стресу для підвищення накопичення біобутанолу за рахунок зміни метаболічних шляхів, опосередковано через дію лімітованого внесення інгібіторів росту та розвитку (фурфуролу, алопуринолу, цинку, гліцеролу, кисню) та підвищення рівня накопичення цільового продукту за рахунок змін умов культивування під впливом стресових факторів.
Дата реєстрації
2025-03-31
Додано/оновлено в НРАТ
2025-03-31 / 2026-07-02
