LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Розробка клітинних біоелементів сенсорів та ферментативних методів для аналізу метнолу, етанолу та формальдегіду



НАЦIОНАЛЬНА АКАДЕМIЯ НАУК УКРАЇНИ

Вiддiлення регуляторних систем клiтини Iнституту бiохiмiї

iм. О.В. Палладiна НАН України




МАЙДАНМикола Миколайович


УДК 577.150.87



РОЗРОБКА КЛІТИННИХ БIОЕЛЕМЕНТІВ СЕНСОРIВ ТА ферментативних методів ДЛЯ АНАЛІЗУ МЕТАНОЛУ, ЕТАНОЛУ ТА ФОРМАЛЬДЕГIДУ

03.00.04 - бiохiмiя




А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

дисертацiї на здобуття наукового ступеня

кандидата бiологiчних наук









Львiв - 1998

Дисертацією є рукопис


Робота виконана у відділі біохімічної генетики Вiддiлення регуляторних систем клiтини Iнституту бiохiмiї iм. О.В. Палладiна НАН України (м. Львів).

Науковi керiвники:

доктор бiологiчних наук, професор

Сибiрний Андрій Андрійович

Вiддiлення регуляторних систем клiтини Iнституту бiохiмiї iм. О.В. Палладiна НАН України, зав. відділом біохімічної генетики

кандидат хiмiчних наук, доцент

Гончар Михайло Васильович

Вiддiлення регуляторних систем клiтини Iнституту бiохiмiї iм. О.В. Палладiна НАН України, старший науковий співробітник

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, старший науковий співробітник

Луцик Максим Дмитрович

Вiддiлення регуляторних систем клiтини Iнституту бiохiмiї iм. О.В. Палладiна НАН України, провідний науковий співробітник

кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник

Магеровський Юрій Васильович

Львівський НДІ патології крові та трансфузійної медицини,

старший науковий співробітник

Провідна установа: Інститут мікробіології та вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України (м. Київ), відділ фітопатогенних бактерій

Захист відбудеться "22" грудня 1998 року о 1530 на засіданні спеціалізованої вченої ради К35.238.01 у Вiддiленні регуляторних систем клiтини Iнституту бiохiмiї iм. О.В. Палладiна НАН України за адресою: 290005, м. Львів, вул. Драгоманова, 14/16.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Вiддiлення регуляторних систем клiтини Iнституту бiохiмiї iм. О.В. Палладiна НАН України.

Автореферат дисертації розісланий "03" жовтня 1998 р.


Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Федорович Д. В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність проблеми. Проведення швидкого і надійного аналізу таких сполук як метанол, етанол та формальдегід є необхідним в медицині, фармакології, хімічних та біотехнологічних виробництвах, у справі контролю стану оточуючого середовища. Для аналізу цих сполук використовується кілька підходів, і серед них все більшого застосування набувають новітні ферментативні та біосенсорні методи. На сьогодні відомо декілька біосенсорних систем для аналізу спиртів та формальдегіду, в яких чутливим елементом є інтактні клітини. Слiд зазначити, що такі системи мало селективнi [Wiseman, 1992], а це вимагає використання нових підходів при роботі в цьому напрямку.

Гончаром М.В. із сп. [1996] на прикладі метилотрофних дріжджів показано перспективність застосування при розробці аналітичних систем генетичного конструювання мутантних штамів мікроорганізмів із наперед заданими порушеннями певних ланок метаболізму. Скерована зміна біохімічної відповіді мутантних клітин на наявність певних сполук відкриває перспективу створення клітинних елементів сенсорів, які би володіли перевагами ферментних елементів (швидкий відгук, висока селективність) і біоелементів на основі інтактних клітин (простота одержання, низька собівартість).

У зв'язку з цим видалось актуальним провести пошук штамів дріжджів, придатних для використання в аналітичних цілях, та дослідити можливість створення високоселективних клітинних біосенсорних пристроїв, чутливих до метанолу, етанолу та формальдегіду, на основі генетично сконструйованих та природних штамів різних видів дріжджів із застосуванням електрохімічних та напівпровідникових перетворювачів.

У аналітичній біохімії широко використовується ферментативний підхід для фотометричного визначення різноманітних речовин. Відомі фірми "Boehringer Mannheim" та "Sigma" пропонують великий асортимент тест-наборів для фотометричного аналізу низькомолекулярних сполук. Слід зазначити, що аналiтичнi дiагностикуми у структурi ринку бiотехнологiчних продуктiв розвинутих країн займають у вартiсному вираженнi провідне мiсце, тоді як вiтчизняна промисловiсть випускає незначний асортимент продуктiв такого типу, незважаючи на гостру потребу в них.

Аналiтичнi набори для кiлькiсного визначення етанолу, метанолу та формальдегiду в Україні, як i в країнах СНД, взагалi вiдсутнi, а імпортні набори для аналiзу етанолу дуже дорогi, а тому часто не доступнi вiтчизняним споживачам. Для визначення метанолу використовують, як правило, газо-рiдинну хроматографiю, обладнання для якої є недоступним для більшості лабораторій. У зв'язку з цим створення вiтчизняних аналiтичних дiагностикумів для ферментативного визначення етанолу, метанолу, формальдегiду видається актуальним питанням.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.Дана робота є частиною досліджень відділу біохімічної генетики Відділення регуляторних систем клітини Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАНУ за конкурсними проектами Державного фонду фундаментальних досліджень №5.3/1 "Екструзія протонів та перекису водню клітинами метилотрофних дріжджів та модуляція цих процесів на генетичному та метаболічному рівнях" і №5.2/70 "Регуляція утворення та детоксикації перекису водню у метилотрофних дріжджів", та Департаменту науково-прикладних програм Міністерства у справах науки та технологій №2.12-03617 "Розробка ферментативних дiагностикумiв для кiлькiсного визначення етанолу, метанолу, формальдегiду та глюкози в бiологiчних рiдинах та харчових продуктах".

Мета та завдання дослiдження.

Метою даної роботи було:

– створення лабораторних моделей бiосенсорiв на основi клiтин дрiжджiв для кількісного визначення метанолу, етанолу та формальдегiду;

– розробка ферментативних методів аналізу вищевказаних сполук.

Основними завданнями роботи було:

  • Проведення скринінгу штамів метилотрофних дріжджів за активністю поглинання кисню та продукції перекису водню у присутності етанолу та метанолу.

  • Створення клітинних елементів О2- і Н2О2-електродів для визначення алкоголю та вивчення умов стабілізації клітинних біоелементів.

  • Дослідження природи окислення екзогенного формальдегіду в клiтинах дрiжджiв та пошук штамів дрiжджiв iз пiдвищеною закислювальною здатністю, індукованою формальдегідом.

  • Конструювання клiтинних сенсорiв на основi


  •