всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Урал-Пресс: 012688

БПК-биосенсор на основе ассоциации дрожжевых штаммов

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 3 за 2012 год, стр. 74-81.
Рубрика: Аналитические методы и системы контроля качества воды

 

Решетилов А.Н. доктор химических наук, профессор, ФГБОУ ВПО Пущинский государственный естественно-научный институт, заведующий лабораторией биосенсоров, ФГБУН Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук
Понаморева О.Н. кандидат химических наук, доцент кафедры химии естественно-научного факультета, ФГБОУ ВПО Тульский государственный университет
Арляпов В.А. кандидат химических наук, доцент кафедры химии естественно-научного факультета, ФГБОУ ВПО Тульский государственный университет
Алферов В.А. кандидат химических наук, профессор кафедры химии естественно-научного факультета, ФГБОУ ВПО Тульский государственный университет
Каманин С.С. аспирант кафедры химии естественно-научного факультета, ФГБОУ ВПО Тульский государственный университет

Аннотация:
Исследованы практические аспекты применения дыхательной активности дрожжевых микроорганизмов для разработки БПК-сенсоров. Проведен сравнительный анализ параметров биораспознающих элементов БПК-биосенсора на основе индивидуальных штаммов микроорганизмов Pichia angusta, Arxula adeninovorans и Debaryamyces hansenii, а также их ассоциаций. Выявлено, что параметры рецепторных элементов на основе ассоциаций микроорганизмов превосходят рецепторные элементы на основе отдельных штаммов. Разработанные лабораторные модели применили для измерения индекса БПК образцов бродильной массы на разных стадиях брожения и сточных вод очистных сооружений.

Ключевые слова: ассоциации микроорганизмов, БПК-сенсоры, бродильные производства, производство спирта

Ссылка для цитирования:
Решетилов А.Н. , Понаморева О.Н. , Арляпов В.А. , Алферов В.А., Каманин С.С. БПК-биосенсор на основе ассоциации дрожжевых штаммов // Вода: химия и экология. — 2012. — № 3. — c. 74-81. — http://watchemec.ru/article/24507/

Литература:
1. D'Souza S.F. Microbial biosensors. Review // Biosens. Bioelectron. 2001. V. 16. P. 337-353.
2. Bourgeois W. On-line monitoring of wastewater quality: a review Bourgeois W., Burgess J.E., Stuetz R.M. // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 2001. V 76. P. 337-348.
3. Понаморева О.Н. Теория и применение микробных биосенсоров для оперативного мониторинга биохимического потребления кислорода / О.Н. Понаморева, В.А. Арляпов, В.А. Алферов, А.Н. Решетилов // Вестник биотехнологии, 2009. Т. 5. № 1. С. 42-48.
4. Lehmann M. Measurement of biodegradable substances using the salt-tolerant yeast Arxula adeninivorans for a microbial sensor immobilized with poly(carbamoyl) sulfonate (PCS): Part II: application of the novel biosensor to real samples from coastal and island regions / Lehmann M., Chan C., Lo A., Lung M., Tag K., Kunze G., Riedel K., Gruendig B., Renneberg R. // Biosens. Bioelectron. 1999. V. 14. P. 295-302.
5. Karube I. Microbial electrode BOD sensors / Karube I., Mitsuda S., Matsunaga T., Susuki S. // Biotechnol. Bioeng. 1977. V. 19(10). P. 1535-1547.
6. Tan T.C. Thermally killed cells of complex microbial culture for biosensor measurement of BOD of wastewater / Tan T.C., Lim E.W.C. // Sensors and Actuators B: Chemical. 2005. V. 107. I. 2. P. 546-551.
7. Jia J, Tang M, Chen X, Qi L, Dong S. Co-immobilized microbial biosensor for BOD estimation based on sol-gel derived composite material / Jia J, Tang M, Chen X, Qi L, Dong S. // Biosens. Bioelectron. 2003. 18(8). P. 1023-1029.
8. Suriyawattanakul L., Surareungchai W., Sritongkam P., Tanticharoen M., Kirtikara K. The use of co-immobilization of Trichosporon cutaneum and Bacillus licheniformis for a BOD sensor / Suriyawattanakul L., Surareungchai W., Sritongkam P., Tanticharoen M., Kirtikara K. // Appl. Microbiol. Biotechnol, 2002. V. 59(1). P. 40-44.
9. ПНД Ф 14.1:2:3:4.123-97. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений биохимической потребности в кислороде после n-дней инкубации (БПКполн) в поверхностных пресных, подземных (грунтовых), питьевых, сточных и очищенных сточных водах. М.: ГУАК Госкомэкологии России. 1997. 25 с.
10. Liu J. Microbial BOD sensors for wastewater analysis / Liu J., Mattiasson B. // Water Research. 2002. V. 36. Р. 3786-3802.
11. Tag K. Measurement of biodegradable substances with a mycelia-sensor based on the salt tolerant yeast Arxula adeninivorans LS3 / Tag K., Lehmann M., Chan C., Renneberg R., Riedel K., Kunze G. // Sensors and Actuators B. 2000. № 67. Р. 142-148.
12. Арляпов В.А. Микробные биосенсоры для экспресс-определения БПК сточных вод предприятий пищевой промышленности / В.А. Арляпов, О.Н. Понаморева, В.А. Алферов, Т.В. Рогова, И.В. Блохин, И.Ф. Чепкова, А.Н. Решетилов // Вода: химия и экология. 2008. № 3. С. 23 – 30.
13. Понаморева О.Н. Биосенсор для экс- пресс-анализа биохимического потребления кислорода на основе дрожжевых микроорганизмов родов Candida и Debaryomyces / О.Н. Понаморева, В.А. Арляпов, С.С. Каманин, Н.Ю. Юдина, В.А. Алферов // Вестник биотехнологии. 2010. Т. 6. № 3. С. 5–12.
14. Воронова Е. А., Ильясов П. В., Кувичкина Т. Н., Китова А. Е., Емельянова Е. В., Решетилов А. Н. Использование дрожжей рода Arxula для определения БПК // Международная научная конференция «Микроорганизмы и биосфера» – М.: Инс титут микробиологии им. С.Н. Вино град ского РАН, 2007 – с. 23-24
15. Kunze G. Yeast Biotechnology: Diversity and Applications / Kunze G., Kang H. A., Gelli ssen G. Springer Netherlands. 2009. P. 47-64.
16. Вудворд Д. Иммобилизованные клетки и ферменты. Методы /под. ред. Д. Вудворда. М.: Мир, 1988. 251 с.
17. Понаморева О.Н. Биосенсоры и биотопливные элементы на основе целых клеток микроорганизмов и выделенных из них ферментов. Обзор // Известия Тульского государственного университета. Серия: Естественные науки, 2009. № 1, С. 138-157.
18. Thévenot D.R., Toth K., Durst R.A., Wilson G.S. Electrochemical biosensors: recommended definitions and classification / Thévenot D.R., Toth K., Durst R.A., Wilson G.S. // Biosensors and Bioelectronics. 2001. V. 16. I. 1-2 Р. 121-131.
19. Дерффель К. Статистика в аналитической химии. Пер. с нем. – М.: Мир, 1994. 268 с.