КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 18-14-00140
НазваниеОптимизация процессов биоконверсии нефтесодержащих отходов на основе непатогенных актинобактерий и биосурфактантов
Руководитель Куюкина Мария Станиславовна, Доктор биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" , Пермский край
Конкурс №28 - Конкурс 2018 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-110 - Общая и молекулярная микробиология; вирусология
Ключевые слова Биоконверсия, нефтесодержащие отходы, непатогенные актинобактерии, иммобилизованные клетки, биосурфактанты, биотрансформация
Код ГРНТИ34.27.39
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Цель поискового исследования – оптимизация процессов микробной конверсии нефтесодержащих отходов на основе непатогенных актинобактерий рода Rhodococcus и синтезируемых ими биосурфактантов, обеспечивающей получение, помимо очищенных воды и грунта, новых биотехнологических продуктов (ферментов, биологически активных веществ, прекурсоров для тонкого органического синтеза и фармацевтической промышленности). Это новое направление экологической биотехнологии, постепенно завоевывающее позиции нефтехимии и призванное решить проблему экологически безопасной утилизации отходов нефтедобывающей и перерабатывающей отрасли в сочетании с получением ценных биотехнологических продуктов. В ходе выполнения проекта будут решены задачи оптимизации процессов биоконверсии углеводородных соединений (алканов, аренов, ПАУ, N,O,S-содержащих гетероциклов) в экстремальных условиях внешней среды (при низких температурах, высоком содержании органических токсикантов и солей тяжелых металлов, повышенной кислотности и засоленности). Исследование кинетики и оптимизация процессов бактериальной трансформации наиболее токсичных и высокоустойчивых компонентов нефти позволит оценить возможности их биодеструкции в ходе очистки нефтезагрязненной воды и грунта, а также
биоконверсии данных соединений в практически ценные окисленные продукты с потенциальной биологической активностью. Предлагаемый инновационный подход к решению данной проблемы заключается в использовании иммобилизованных на органических носителях клеток родококков с индуцированным оксидоредуктазным ферментным комплексом, метаболической регуляции процессов биотрансформации ксенобиотиков, функционализации клеточной поверхности для повышения сродства к углеводородным субстратам, а также генетического инжиниринга отобранных штаммов с целью повышения их каталитической активности и стрессоустойчивости. Полученные результаты будут востребованы при создании промышленных технологий переработки нефтесодержащих отходов.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1. Куюкина М.С., Ившина И.Б. Bioremediation of Contaminated Environments Using Rhodococcus Biology of Rhodococus. Microbiology Monographs, Springer (год публикации - 2019)
2. Ившина И.Б., Куюкина М.С., Криворучко А.В. Иммобилизация углеводородокисляющих родококков как фактор усиления нефтяной ремедиации Иммобилизованные клетки: биокатализаторы и процессы / Под ред. Е.Н. Ефременко. − Москва: РИОР, С.405-424 (год публикации - 2018)
3. Лучникова Н.А., Черемных К.М., Гришко В.В., Ившина И.Б. Биодеструкция токсичных смоляных кислот Актуальная биотехнология, №3 (26). – 2018. – С. 260. (год публикации - 2018)
4. Елькин А.А., Попов Л.А., Ившина И.Б. Углеводородокисляющая и сульфидокисляющая активность штамма Rhodococcus qingshengii ИЭГМ 1359 Материалы II Международной науч. конф. Высокие технологии, определяющие качество жизни, С. 60-62 (год публикации - 2018)
Публикации
1.
Куюкина М.С., Ившина И.Б.
Bioremediation of Contaminated Environments Using Rhodococcus
Biology of Rhodococcus, Springer Nature, 231-270 (год публикации - 2019)
10.1007/978-3-030-11461-9_9
2.
Криворучко А.В., Куюкина М.С., Ившина И.Б.
Advanced Rhodococcus Biocatalysts for Environmental Biotechnologies
Catalysts, 9, 236 (год публикации - 2019)
10.3390/catal9030236
3. Куюкина М.С., Криворучко А.В., Ившина И.Б. Advanced bioreactor treatments of hydrocarbon-containing wastewater Applied Sciences, 9 (год публикации - 2019)
4. Тищенко А., Бакиева Э., Литвиненко Л., Ившина И. Resistance of Actinobacteria of the genus Gordonia to potentially toxic metals IMWA 2019 “Mine Water: Technological and Ecological Challenges”, P. 281-285 (год публикации - 2019)
5. Лучникова Н.А., Иванова К.М., Гришко В.В., Ившина И.Б. Optimization of dehydroabietic acid biotransformation by Rhodococcus erythropolis IEGM 267 Catalysis Engineering & Technology, P. 7 (год публикации - 2019)
6. Тюмина Е.А., Картагена Гомес А., Ившина И.Б. Biodegradation of diclofenac by rhodococci: metabolism and cell adaptation 8th Congress of European Microbiologists «FEMS-2019», P. 361 (год публикации - 2019)
7. Куюкина М.С., Кочина О.А., Гейн С.В., Ившина И.Б., Черешнев В.А. Механизмы иммуномодулирующей и мембранотропной активности трегалолипидных биосурфактантов Прикладная биохимия и микробиология, Т. 56, № 3 (год публикации - 2020)
8. Ившина И.Б., Куюкина М.С., Криворучко А.В. Immobilized Rhodococcus biocatalysts for enhahced bioremediation Proceedings XXXVIII Annual Meeting of the European Culture Collections’ Organisation, P. 45‒46. (год публикации - 2019)
9. Лучникова Н.А., Мальцева П.Ю., Гришко В.В., Ившина И.Б. Поиск штаммов – активных биотрансформаторов олеаноловой кислоты Материалы XI Всероссийского конгресса молодых ученых-биологов с международным участием «Симбиоз-Россия 2019», С. 50-51 (год публикации - 2019)
10. Макарова М.В. Влияние наночастиц металлов на клеточный заряд родококков Материалы Всероссийского конгресса молодых ученых биологов с международным участием "Симбиоз Россия - XI", С. 51-54. (год публикации - 2019)
11. Иванова К.М., Лучникова Н.А., Гришко В.В., Ившина И.Б. Enhancing the toxic dehydroabietic acid biodegradation using Rhodococcus rhodochrous IEGM 107 Topics in Catalysis (год публикации - 2020)
12. Гейн С.В., Кочина О.А., Куюкина М.С., Клименко Д.А., Ившина И.Б. Влияние моноацилтрегалозной фракции Rhodococcus-биосурфактанта на показатели врожденного и адаптивного иммунитета in vivo Бюллетень экспериментальной биологии и медицины (год публикации - 2020)
Публикации
1.
Каннингхем К.Д., Куюкина М.С., Ившина И.Б., Конев А.И., Пешкур Т.А., Кнапп С.В.
Potential risks of antibiotic resistant bacteria and genes in bioremediation of petroleum hydrocarbon contaminated soils
Environmental Science: Processes & Impacts, V. 22. P. 1110–1124 (год публикации - 2020)
10.1039/C9EM00606K
2.
Лучникова Н.А., Гришко В.В., Ившина И.Б.
Biotransformation of oleanane and ursane triterpenic acids
Molecules, 25, 5526 (год публикации - 2020)
10.3390/molecules25235526
3. Лучникова Н.А. Биодеградация экотоксичной дегидроабиетиновой кислоты с использованием родококков Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2020» (год публикации - 2020)
4.
Гейн С.В., Кочина О.А., Куюкина М.С., Клименко Д.П., Ившина И.Б.
Effects of monoacyltrehalose fraction of Rhodococcus biosurfactant on the innate and adaptive immunity parameters in vivo
Bulletin of Experimental Biology and Medicine, V. 169, P. 474–477 (год публикации - 2020)
10.1007/s10517-020-04912-8
5.
Куюкина М.С., Кочина О.А., Гейн С.В., Ившина И.Б., Черешнев В.А.
Mechanisms of immunomodulatory and membranotropic activity of trehalolipid biosurfactants
Applied Biochemistry and Microbiology, V. 56, P. 245–255 (год публикации - 2020)
10.1134/S0003683820030072
6. Тищенко А.В., Литвиненко Л.В., Ившина И.Б. Reduction of heavy metal phytotoxicity using Rhodococcus-biosurfactants Abstract book of the 2nd International Scientific Conference "Plants and Microbes: the Future of Biotechnology" PLAMIC2020, Р. 248 (год публикации - 2020)
7. Макарова М.В., Куюкина М.С. Скрининг устойчивых к тетрахлорауроновой кислоте коллекционных штаммов родококков – потенциальных продуцентов наночастиц золота Сборник статей XII Всероссийского конгресса молодых ученых-биологов с международным участием «Симбиоз-Россия 2020», С. 162–165 (год публикации - 2020)
8. Тищенко А.В., Литвиненко Л.В., Ившина И.Б. Влияние Rhodococcus-биосурфактантов на повышение устойчивости семян растений к ионам цинка Сборник статей XII Всероссийского конгресса молодых ученых-биологов с международным участием «Симбиоз-Россия 2020», С. 252–258 (год публикации - 2020)
9. Лучникова Н.А.. Мальцева П.Ю., Гришко В.В., Ившина И.Б. Features of the Bioconversion of pentacyclic triterpenoid oleanolic acid using Rhodococcus actinobacteria Kne Life Sciences (год публикации - 2021)
10. Бузмаков С.А., Андреев Д.Н., Назаров А.В., Дзюба Е.А., Шестаков И.Е., Куюкина М.С., Елькин А.А., Егорова Д.О., Хотяновская Ю.В. Реакция разных тест-объектов на экспериментальное загрязнение почв нефтью Экология (год публикации - 2021)