Name: התאוששות שמן משופרת באמצעות שילוב של חומרים ביולוגיים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-06-03T12:30:00.000+00:00
Duration: 13 min 19 s
Description: למד שיטות לסקר ואפיון ביוסורפקטנטים מחיידקים כמו Rhodococcus ו-Paenibacillus לשיפור שחזור שמן נותר. הטכניקה מציעה חלופה בת-קיימא לסורפקטנטים כימיים בתעשיית הנפט.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים רוצים להודות למחלקה לביוטכנולוגיה, ממשלת הודו, על התמיכה הכספית.

המחברים מצהירים על היעדר ניגודי עניינים.

חומרים ביולוגיים הם אחת הקבוצות המגוונות ביותר של רכיבים פעילים ביולוגית שהופכים לחלופות אטרקטיביות לחומרים פעילי שטח כימיים. יש להם מגוון רחב של יישומים בתעשיות רבות כגון חומרי ניקוי, צבעים, קוסמטיקה, מזון, תרופות, חקלאות, נפט וטיפול במים בשל יציבותם הטובה יותר, CMC נמוך יותר, מבנה מגוון וידידותיות לסביבה18. זה הוביל לעניין גובר בגילוי זנים מיקרוביאליים נוספים המסוגלים לייצר חומרים ביולוגיים. כאן אנו ממחישים את שיטות הסינון, הזיהוי והיישום של תערובת של חומרים ביולוגיים המיוצרים על ידי Rhodoco...

חומרים ביולוגיים הם המולקולות האמפיפתיות הפעילות על פני השטח המיוצרות על ידי מיקרואורגניזמים שיש להם את היכולת להפחית את פני השטח ואת המתח הבין-פאזי בין שני שלבים1. חומר ביולוגי טיפוסי מכיל חלק הידרופילי המורכב בדרך כלל ממואטי סוכר או משרשרת פפטידית או חומצת אמינו הידרופילית וחלק הידרופובי המורכב משרשרת חומצות שומן רוויות או בלתי רוויות2. בשל אופיים האמפיפתי, חומרים ביולוגיים מתאספים בממשק שבין שני השלבים ומפחיתים את המתח הבין-פאזי בגבול, מה שמקל על פיזור של שלב אחד לתוך 1,3 השני. סוגים שונים של חומרים ביולוגיים שדווחו עד כה כוללים גליקוליפידים שבהם פחמימות קשורות לחומצות אליפטיות ארוכות שרשרת או הידרוקסי-אליפטיות באמצעות קשרי אסטר (למשל, רמנוליפידים, טרהלולפידים וסופורולפידים), ליפוזיטים שבהם שומנים מחוברים לשרשראות פוליפפטידים (למשל, סרפקטין וליז'ניזין), וחומרים ביולוגיים פולימריים המורכבים בדרך כלל מקומפלקסים של חלבונים פוליסכרידים (למשל, תחליב, ליפוזן, אלאסן וליפומנאן)4. סוגים אחרים של חומרים ביולוגיים המיוצרים על ידי המיקרואורגניזמים כוללים חומצות שומן, פוספוליפידים, שומנים ניטרליים, וחומרים ביולוגיים חלקיקיים5. הקבוצה הנחקרת ביותר של חומרים ביולוגיים היא גליקוליפידים וביניהם רוב המחקרים דווחו על ראמנוליפידים6. ראמנוליפידים מכילים מולקולות אחת או שתיים של ראמנוז (היוצרות את החלק ההידרופילי) הקשורות למולקולה אחת או שתיים של חומצת שומן ארוכת שרשרת (בדרך כלל חומצה הידרוקסי-דקנואית). רמנוליפידים הם גליקוליפידים ראשוניים שדווחו לראשונה מ-Pseudomonas aeruginosa7.
חומרים ביולוגיים צוברים מיקוד הולך וגובר בהשוואה למקבילותיהם הכימיות בשל תכונות ייחודיות וייחודיות שונות שהם מציעים8. אלה כוללים ספציפיות גבוהה יותר, רעילות נמוכה יותר, מגוון גדול יותר, קלות הכנה, התמקרות ביולוגית גבוהה יותר, קצף טוב יותר, תאימות סביבתית ופעילות בתנאים קיצוניים9. המגוון המבני של החומרים הביולוגיים (איור S1) הוא יתרון נוסף שנותן להם יתרון על פני המקבילים הכימיים10. הם בדרך כלל יעילים ויעילים יותר בריכוזים נמוכים יותר מכיוון שריכוז המיסל הקריטי שלהם (CMC) בדרך כלל נמוך פי כמה מאשר חומרים פעילי שטח כימיים11. הם דווחו כעמידים מאוד לתרמוסקולר (עד 100 מעלות צלזיוס) ויכולים לסבול pH גבוה יותר (עד 9) וריכוזי מלח גבוהים (עד 50 גרם לליטר)12 ובכך מציעים מספר יתרונות בתהליכים תעשייתיים, הדורשים חשיפה לתנאים קיצוניים13. התמקרות ביולוגית ורעילות נמוכה יותר הופכות אותם למתאימים ליישומים סביבתיים כגון bioremediation. בגלל היתרונות שהם מציעים, הם מקבלים תשומת לב מוגברת בענפים שונים כמו מזון, חקלאות, חומרי ניקוי, קוסמטיקה ותעשיית הנפט11. גם חומרים ביולוגיים זכו לתשומת לב רבה בתיקון נפט להסרת מזהמי נפט ומזהמים רעילים14.
כאן אנו מדווחים על הייצור, האפיון והיישום של חומרים ביולוגיים המיוצרים על ידי Rhodococcus sp. IITD102, Lysinibacillus sp. IITD104, ו - Paenibacillus sp. IITD108. השלבים המעורבים בסינון, אפיון ויישום של שילוב של חומרים ביולוגיים להתאוששות משופרת של שמן מתוארים באיור 1.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63207/63207fig01.jpg"> איור 1: שיטה להתאוששות שמן משופרת באמצעות שילוב של חומרים ביולוגיים. זרימת העבודה המדורגת מוצגת. העבודה בוצעה בארבעה שלבים. ראשית, הזנים המיקרוביאליים עברו תרבית וסוננו לייצור חומרים ביולוגיים על ידי בדיקות שונות, שכללו בדיקת קריסת טיפה, בדיקת התפשטות שמן, בדיקת מדד תחליב ומדידת מתח פני השטח. לאחר מכן, החומרים הביולוגיים הוצאו מהמרק נטול התאים ואופיים זוהה באמצעות כרומטוגרפיית שכבה דקה והם זוהו עוד יותר באמצעות LCMS, NMR ו-FT-IR. בשלב הבא, החומרים הביולוגיים המופקים היו מעורבבים יחד והפוטנציאל של התערובת שנוצרה להתאוששות שמן משופרת נקבע באמצעות טכניקת עמודי חבילת החול. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63207/63207fig01large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.</a>
הקרנה של זנים מיקרוביאליים אלה לייצור חומרים ביולוגיים נעשתה על ידי קריסת טיפה, התפשטות שמן, בדיקת מדד תחליב וקביעת הפחתה במתח הפנים של המדיום נטול התאים עקב צמיחת המיקרובים. החומרים הביולוגיים הופקו, אופיינו וזוהו כימית על ידי LCMS, 1H NMR ו-FT-IR. לבסוף, הוכנה תערובת של חומרים ביולוגיים המיוצרים על ידי מיקרובים אלה, והיא שימשה לשחזור שאריות השמן בעמודה מדומה של חבילת חול.
המחקר הנוכחי רק ממחיש את השיטות המעורבות בסינון, זיהוי, אפיון מבני ויישום של שילוב הביו-surfactant לשיפור התאוששות השמן השיורי. הוא אינו מספק אפיון פונקציונלי מפורט של החומרים הביולוגיים המיוצרים על ידי הזנים המיקרוביאליים15,16. ניסויים שונים כגון קביעת מיקל קריטי, אנליזה תרמוגרווימטרית, רטיבות פני השטח והתכלות ביולוגית מבוצעים לאפיון פונקציונלי מפורט של כל חומר ביולוגי. אך מכיוון שמאמר זה הוא נייר שיטות, ההתמקדות היא בסינון, זיהוי, אפיון מבני ויישום של שילוב הביו-surfactant בשיפור התאוששות הנפט השיורי; ניסויים אלה לא נכללו במחקר זה.

<table><tbody><tr><td>1 מ"ל פיפטה</td><td>אפנדורף, גרמניה</td><td>G54412G</td><td></td></tr><tr><td>1H</td><td>NMR Bruker Avance ספקטרומטר מסוג SUP-III, ארה"ב</td><td></td><td></td></tr><tr><td>20 ul פיפטה</td><td>תרמו מדעית, ארה"ב</td><td>H69820</td><td></td></tr><tr><td>אוטוקלאב</td><td>JAISBO, הודו</td><td>Ser no 5923</td><td>Jain Scientific</td></tr><tr><td>מבער להבה כחולה</td><td>רוקר מדעי, דרקון טייוואן</td><td>200</td><td></td></tr><tr><td>אינוביישן בוטנול</td><td>GLR, הודו</td><td>GLR09.022930</td><td></td></tr><tr><td>טור C18</td><td>Agilent Technologies, ארה"ב</td><td>770995-902</td><td></td></tr><tr><td>צנטריפוגה</td><td>אפנדורף, גרמניה</td><td>5810R</td><td></td></tr><tr><td>כלורופורם</td><td>Merck, הודו</td><td>1.94506.2521</td><td></td></tr><tr><td>Chloroform-d</td><td>SRL, הודו</td><td>57034</td><td></td></tr><tr><td>צינורות פלקון</td><td>טרסונסהודו</td><td>546041</td><td>פוליפרופילן מעוקר בקרינה</td></tr><tr><td>FT-IR</td><td>תרמו פישר סיינטיפיק, ארה"ב</td><td>;, Nicolet iS50</td><td></td></tr><tr><td>אדים מכסה המנוע</td><td>Khera, הודו</td><td>47408</td><td></td></tr><tr><td>חומצה אצטית קרחונית</td> מותאמת אישית <td>Merck, הודו</td><td>1.93002</td><td></td></tr><tr><td>חרוזי זכוכית</td><td>Merck, הודו</td><td>104014</td><td></td></tr><tr><td>זכוכית שקופיות</td><td>Polar Industrial Corporation, ארה"ב</td><td>Blue Star</td><td>75 מ"מ * 25 מ"מ</td></tr><tr><td>צמר זכוכית</td><td>Merk, הודו</td><td>104086</td><td></td></tr><tr><td>חומצה הידרוכלורית</td><td>Merck, הודו</td><td>1003170510</td><td></td></tr><tr><td>חממה</td><td>Thermo Scientific, ארה"ב</td><td>חממת טלטול</td><td>MaxQ600</td></tr><tr><td>חממת</td><td>Khera, הודו</td><td>Sunbim</td><td></td></tr><tr><td>יוד resublimed</td><td>Merck, הודו</td><td>231-442-4</td><td>&nbsp; גרגירים resublimed</td></tr><tr><td>K12 &ndash; Kruss טנסיומטר</td><td>Kruss Scientific, גרמניה</td><td>K100</td><td></td></tr><tr><td>Laminar air flow cabnet</td><td>Thermo Scientific, סין</td><td>1300 סדרה A2</td><td></td></tr><tr><td>LCMS</td><td>Agilent Technologies, ארה"ב</td><td>1260 Infinity II</td><td></td></tr><tr><td>Luria Broth</td><td>HIMEDIA, הודו</td><td>M575-500G</td><td>אבקת</td></tr><tr><td>מתנול</td><td>Merck, הודו</td><td>107018</td><td></td></tr><tr><td>Ninhydrin</td><td>Titan Biotech Limited, הודו</td><td>1608</td><td></td></tr><tr><td>p- anisaldehyde</td><td>Sigma, ארה"ב</td><td>204-602-6</td><td></td></tr><tr><td>צלחת פטרי</td><td>Tarsons, הודו</td><td>460090-90 מ"מ</td><td>פוליפרופילן מעוקר בקרינה</td></tr><tr><td>Saponin</td><td>Merck, הודו</td><td>232-462-6</td><td></td></tr><tr><td>נתרן כלורי</td><td>Merck, הודו</td><td>231-598-3</td><td></td></tr><tr><td>מבחנות</td><td>Borosil, הודו</td><td>9800U06</td><td>צינורות זכוכית</td></tr><tr><td>לוחות TLC</td><td>Merck, הודו</td><td>1055540007</td><td></td></tr><tr><td>Vortex</td><td>GeNei, India</td><td>2006114318</td><td></td></tr><tr><td>אמבט מים</td><td>ג'ולבו, הודו</td><td>SW21C</td><td></td></tr></tbody></table>

התאוששות שמן משופרת באמצעות שילוב של חומרים ביולוגיים

Enhanced Oil Recovery using a Combination of Biosurfactants

חומרים ביולוגיים הם תרכובות פעילות על פני השטח המסוגלות להפחית את מתח הפנים בין שני שלבים של קיטובים שונים. חומרים ביולוגיים התגלו כחלופות מבטיחות לחומרים פעילי שטח כימיים בשל פחות רעילות, התמקרות ביולוגית גבוהה, תאימות סביבתית ועמידות לתנאי סביבה קיצוניים. כאן אנו ממחישים את השיטות המשמשות לסינון של מיקרובים המסוגלים לייצר חומרים ביולוגיים. המיקרובים המייצרים חומרים ביולוגיים זוהו באמצעות קריסת טיפה, התפשטות נפט ובדיקות אינדקס תחליב. ייצור חומרים ביולוגיים אומת על ידי קביעת הירידה במתח הפנים של המדיה עקב צמיחתם של החברים המיקרוביאליים. כמו כן, אנו מתארים את השיטות הכרוכות באפיון וזיהוי של חומרים ביולוגיים. כרומטוגרפיית שכבה דקה של הביו-סראנקט שחולץ ואחריה צביעה דיפרנציאלית של הלוחות בוצעה כדי לקבוע את אופיו של הביו-surfactant. LCMS, 1H NMR ו-FT-IR שימשו לזיהוי כימי של החומר הביולוגי. אנו ממחישים עוד יותר את השיטות להערכת היישום של שילוב של חומרים ביולוגיים המיוצרים לשיפור התאוששות שאריות שמן בעמודת חבילת חול מדומה.

שלושה זני חיידקים (Rhodococcus sp. IITD102, Lysinibacillus sp. IITD104 ו-Paenibacillus sp. IITD108) נבדקו לייצור חומרים ביולוגיים על ידי מבחנים שונים, שכללו בדיקת קריסת טיפה, בדיקת תזוזת שמן, בדיקת מדד תחליב והפחתת מתח פני השטח. סופרנאטים נטולי תאים של כל שלושת זני החיידקים ותמיסה של חומרים פעילי שטח כימיים גרמו לקריסת טיפה, ולכן קיבלו ציונים חיוביים לנוכחותם של החומרים הביולוגיים (איור 4a). מאידך גיסא, טיפת המים לא התמוטטה ולכן קיבלה ציון שלילי לנוכחותו של הגורם ה...

אנו ממחישים את השיטות המעורבות בסינון ובזיהוי של המיקרובים המייצרים את ה-biosurfactant. כמו כן, מוצגות שיטות לאפיון כרומטוגרפי וזיהוי כימי של החומרים הביולוגיים, הקובעים את הישימות התעשייתית של החומר הביולוגי להגברת התאוששות שאריות השמן.

Biosurfactants are surface-active compounds capable of reducing the surface tension between two phases of different polarities. Biosurfactants have been ...

חומרים ביולוגיים הם מולקולות אמפתיות פעילות על פני השטח המיוצרות על ידי מיקרואורגניזמים שיש להם את היכולת להפחית את מתח הפנים של הנוזל ואת המתח הבין-פיזיאלי בין שני שלבים שונים. האופי האמפתי של מולקולות אלה מאפשר להן ליישר את עצמן בממשק שבין שני שלבים שונים, ולהגביר את הסולוביזציה של פאזה אחת לאחרת. חומרים ביולוגיים צוברים תשומת לב רבה בהשוואה למקבילותיהם הכימיות בגלל יתרונות שונים שהם מציעים.אלה כוללים ספציפיות גבוהה יותר, רעילות נמוכה יותר, מגוון מבני גדול יותר, קלות הכנה, התמקרות ביולוגית גבוהה יותר, תאימות סביבתית גבוהה יותר שלהם ופעילותם בתנאים קיצוניים של סביבה. בסרטון זה אנו מדגימים את השיטות המעורבות בסינון, אפיון ויישום של חומרים ביולוגיים, המיוצרים על ידי זנים שונים של רודוקוקוס, ליסיניבאצילוס ופאניבקילוס. אנו ממחישים עוד יותר את השיטות להערכת היישום של שילוב של חומרים ביולוגיים, המיוצרים על ידי שלושת הזנים המיקרוביאליים הללו בהתאוששות של שאריות שמן על ידי טכניקת עמודי ארגז חול.העבודה בוצעה בהנחייתם של ד"ר פראטי סריבסטבה וד"ר מנוג' קומאר. לצורך צמיחתם של מיקרובים, חסנו את הצלוחיות המכילות מאות מיליליטרים של ציר לוריה אוטוקלבי, על ידי הוספת מיליליטר אחד של תרבית זרעים שגדלה בן לילה לבקבוקון בתוך ארון זרימת האוויר הלמינרי. דגירה של הצלוחיות באינקובטור סיבובי בטמפרטורה של 30 מעלות צלזיוס ו-180 סל"ד למשך שבעה ימים.לאחר השלמת תקופת הדגירה, לקצור את הצלוחיות, ולהעביר את מרק התרבות לצינורות הצנטריפוגה. צנטריפוגה את התרבות ב 4, 500 G במשך 20 דקות בצנטריפוגה מקוררת בארבע מעלות צלזיוס. יוצקים בעדינות את הסופרנטנט נטול התאים לתוך טרייה, והשתמשו בו בבדיקות סינון לייצור חומרים ביולוגיים.להקרנת ייצור החומרים הביולוגיים על ידי בדיקת קריסת טיפה, קחו מגלשת זכוכית נקייה וציפו את פני השטח של המגלשה ב-200 מיקרוליטרים של שמן. כעת הוסיפו למרכז השמן 20 מיקרוליטרים של חומר-על נטול תאים, והשאירו אותו ללא הפרעה למשך שתיים-שלוש דקות. אם הטיפה קורסת, דרג את ה-supernatant positive עבור נוכחות של חומר ביולוגי.בבדיקת התפשטות נפט, יש ליטול 20 מיליליטר של מים מזוקקים כפולים בצלחת פטרי ולהוסיף 200 מיקרוליטרים של נפט גולמי על פני המים. כעת הוסיפו למרכז השמן 20 מיקרוליטרים של חומר-על נטול תאים, והשאירו אותו ללא הפרעה למשך דקה אחת. אם אזור סליקה נוצר כתוצאה מעקירת שמן, דרג את ה- supernatant חיובי עבור נוכחות של biosurfactant.בבדיקת אינדקס תחליב, יש להוסיף ארבעה מיליליטרים של בנזין וסופרנטנט נטול תאים כל אחד לתוך צינור זכוכית נקי. ואז מה התערובת במרץ במשך שלוש דקות ולהשאיר אותה ללא הפרעה במשך 24 השעות הבאות. למדידת מתח הפנים של הסופרנטנט נטול התאים, נקו את כלי הזכוכית עם הנוזל שיש לקבוע את מתח הפנים שלו.מוסיפים את הנוזל לכלי ומעלים את הכלי על מחזיק הכלי. פתח את מחזיק הבדיקה והעלה עליו את הגשושית. באמצעות הבקר הידני התאימו את גובה הפלטפורמה, כך שהגשושית תהיה במרחק של שניים עד שלושה מילימטרים מפני השטח של הנוזל.לאחר מכן עבור לתוכנות ופעל לפי השלבים המוזכרים במאמר כדי למדוד את מתח הפנים. לאחר השלמת המדידה, הנמיכו את גובה הפלטפורמה ופתחו את הנעילה ושחררו את הגשושית ואת כלי השיט מהמכשיר. לצורך מיצוי של חומר ביולוגי, התאימו את ה-pH של סופרנטנט ללא תאים לשניים, באמצעות שתי חומצות הידרוכלוריות רגילות.אחסנו את התערובת בארבע מעלות צלזיוס למשך הלילה. למחרת, מוסיפים נפח שווה של תערובת מתנול כלורופורם, ומערבבים במרץ במשך 20 דקות. השאירו את התערובת ללא הפרעה כדי שתתרחש הפרדה חופשית.הסר את הפנים העליונות, המכילות מים ומתנול, והשאר את הפנים התחתונות המכילות חומר ביולוגי כדי להתאדות במכסה אדים. לאחר אידוי הפאזה האורגנית, יש לפענח מחדש את חומר הביו-surfactant בצבע דבש בשלושה מיליליטרים של כלורופורם, ולהשתמש בתערובת זו לאפיון וזיהוי של החומר הביולוגי. לאפיון כרומטוגרפי של הביו-surfactant המופק, יש לזהות 20 מיקרוליטרים של חומר ביולוגי על לוחות TLC.לאחר ייבוש הצלחות, הניחו את צלחת ה-TLC בתוך התא הרווי בתערובת כלורופורם מתנול והפעילו את ה-TLC. לזיהוי שומנים, מוסיפים כמה גרגירים של יוד לחדר הטרי ומרווים את החדר במשך חמש עד 10 דקות. מקם את ה- TLC בתוך החדר והתבונן בפיתוח כתמים צהובים.לזיהוי חלבונים ופחמימות, יש לרסס את צלחת ה-TLC ללא מימן או אניסלדהיד, ולחמם ב-110 מעלות צלזיוס ולהתבונן בפיתוח צבע. לניתוח NMR, הכנס את הצינור למפרש. התאם את גובה הצינור באמצעות צינור מותאם.מקם את צינור ה- NMR, יחד עם מרחיב במכונת MR ובצע את השלבים המוזכרים במאמר כדי לקבל ספקטרום NMR. לניסוי משופר בהתאוששות שמן, קחו עמוד זכוכית ואטמו את השקע התחתון בצמר זכוכית וחרוזי זכוכית. גבה את העמוד עם אדמת סנדי באופן כזה שניתן להוסיף נוזל כלשהו בחלק העליון של הקרקע.הר את העמוד על המחזיק והוסף כמה חרוזי זכוכית על גבי האדמה. הצפת את העמודה ב-50 מיליליטרים של תמיסת מלח ואסוף את הזרימה כדי לקבוע את הנפח הירוד. הסר את התמלחת מהעמודה על ידי אילוץ הנפט הגולמי לעבור דרכו.אסוף את נפח התמלחת והשמן היוצאים מהעמודה כדי לקבוע את נפח רוויית השמן הראשונית. לאחר 24 שעות, הציפו את העמודה ב-10 נפחים גרועים של תמלחת, ואספו את השמן שיוצא מהעמודה כדי להעריך את התאוששות הנפט המשנית. השמן שנותר בעמודה לאחר התאוששות השמן המשני מתאים לשמן השיורי.עכשיו להכין תערובת של biosurfactants על ידי הוספת biosurfactant שחולץ לכוס זכוכית. ולהוסיף את biosurfactant ואת התערובת לטור, ולהשאיר אותו ללא הפרעה במשך 24 השעות הבאות. לאחר 24 שעות, מדוד את כמות השמן והמים שרמזו מחוץ לעמודה כדי לקבוע התאוששות שמן נוספת או משופרת.סופרנאטים נטולי תאים של שלושת הזנים המיקרוביאליים קיבלו ציונים חיוביים לנוכחות של חומרים ביולוגיים, שכן הם גרמו לקריסת טיפה, התפשטות שמן ויצירת תחליב. האישור על ייצור החומרים הביולוגיים ניתן על ידי מדידת מתח הפנים של המרק נטול התאים. עקב צמיחתם של רודוקוקוס וליסיניבצילוס, מתח הפנים של המדיום פחת מ-59 ל-45 מ"נ למטר.בשל הצמיחה של paenibacillus, מתח הפנים של המדיום ירד מ 59 ל 28.4 mN למטר. מבחני יציבות תחליב הראו כי החומרים הביולוגיים המיוצרים על ידי שלושת הזנים המיקרוביאליים הפגינו יציבות רבה בתנאים מגוונים וסביבתיים. מדדי האמולסיה לא הראו שינוי משמעותי כאשר טמפרטורת הדגירה, ה-pH וריכוז המלח של המרק נטול התאים השתנו.אפיון DLC של החומר הביולוגי המופק הראה כי חומרים ביולוגיים המיוצרים על ידי כל שלושת הזנים היו גליקוליפדים. זיהוי כימי של חומרים ביולוגיים הראה כי רודוקוקוס וליזינבאצילוס הפיקו את אותו חומר ביולוגי, שזוהה כרומנוליפיד, עם מסה של כארבעה 80 דלטונים. Paenibaccilus לעומת זאת, מייצר rhamnolipid המכיל שלוש שרשראות ליפידים עם מסה של כ 802 daltons.השילוב של חומרים ביולוגיים היה מסוגל לשחזר 56.5% מהשמן השיורי מעמוד החול. נבדק ייצור ביו-surfactant מזני הרדוקוק, lsyinibaccilus ו-paenibacillus, והזנים קיבלו ציון חיובי לייצור ביו-surfactant. החומרים הביולוגיים שיוצרו אופיינו והזדהו כרומנוליפידים.מאחר שהשילוב הביו-surfactant הצליח לשחזר 56% מהשמן השיורי בטכניקת חבילת חול, ניתן להשתמש בשילוב הביו-surfactant ביישומי שדה כדי לשחזר את שאריות הנפט שנלכדו בתוך מאגרי הנפט.

enhanced-oil-recovery-using-a-combination-of-biosurfactants

Research

JoVE Journal

Environment

סביבה

מקור: וילה, ה. ד. מ. ואחרים. חיפוש זנים מיקרוביאליים לביורימדיאציה ופיתוח פרוביוטיקה למחקר ושימור מטאורגניזמים. J. Vis. Exp. (2019)סרטון זה מדגים את הבידוד הסלקטיבי של חיידקים ימיים המפרקים נפט על ידי העשרת דגימות מי ים על מדיום מבוסס נפט, מה שמאפשר השחזור של זנים טהורים עם יישומים פוטנציאליים בביורימדיציה של נפט גולמי ובניקוי סביבתי.

העשרה סלקטיבית ובידוד של חיידקים ימיים מפרקים נפט מדגימות מי ים

מוצג פרוטוקול biocatalysts כל תא שיתוף משתק להתחדשות פקטור ויכולת שימוש חוזרת משופר, באמצעות הייצור של L-xylulose כדוגמא. התחדשות פקטור מושגת על ידי צימוד שני זני Escherichia coli להביע אנזימים משלימים מבחינה תפקודית; וקיבוע biocatalyst כל תא מושגת על ידי אנקפסולציה תא חרוזים אלגינט סידן.

קיבוע של biocatalysts רב בחרוזים אלגינט עבור פקטור רגנרציה Reusability משופר

המטרה של הליך זה היא לייצר בקלות, במהירות מכשיר microfluidic עם גאומטריה להתאמה אישית והתנגדות נפיחות על ידי נוזלים אורגניים ללימודי שחזור שמן. תבנית polydimethylsiloxane שנוצר first, ואז השתמש להטיל את המכשיר על בסיס אפוקסי. הזחה נציג מחקר הוא דיווח.

מכשירי Microfluidic אפיון תהליכים אירוע בקנה מידה נקבובית בתקשורת נקבובי עבור יישומים התאוששות שמן

זיהום משפיע על כל biomes. סביבות ימיות מושפעים במיוחד, במיוחד שוניות אלמוגים, אחת האקולוגיות הרגישות ביותר על כדור הארץ. המשך הגישור הוא היכולת של אורגניזמים לבזות מזהמים. כאן, אנו מתארים מתודולוגיות כדי לבודד ולבדוק חיידקים הצגת יכולת bioremediation ומאפיינים פרוביוטיקה פוטנציאליים עבור אלמוגים.

החיפוש אחר זנים מחיידקים לפיתוח בימתן ומוצרי פרוביוטיקה עבור המחקר והשימור של מטאפיאורגניזם

אנו מציגים פרוטוקול ללמוד את היווצרות של הידרטים בנוכחות של מפעילי nonionic על הממשק של droplet מים שקוע ב ציקלופנטאן. הפרוטוקול כולל בניית וסת. בעלות נמוכה, ניתן לתיכנות ומווסת טמפרטורה מערכת בקרת הטמפרטורה משולבת עם טכניקות ויזואליזציה ומדידות לחץ פנימי.

לימוד השפעות הסקר על התגבשות מימה ב ממשקי שמן מים באמצעות מכשיר מודולרי משולב בעלות נמוכה

כאן אנו מציגים פרוטוקול לבדיקת המגוון הביולוגי בקרקע כדי לחפש זנים פטרייתיים המעורבים בפירוק של חומרים סרבנים. ראשית, זנים פטרייתיים המסוגלים לגדול על חומצות הומיות או ליגנוצלולוז מבודדים. פעילותם נבדקת לאחר מכן הן במבחנים אנזימטיים והן במזהמים כגון פחמימנים ופלסטיק.

בידוד וסינון מהמגוון הביולוגי בקרקע עבור פטריות המעורבות בהתדרדרות של חומרים סרבנים

שמנים המשמשים ליישומי אספקת תרופות יכולים לשבש את פרופיל השומנים של החולים, דבר שאינו רצוי במחלות לב וכלי דם. שמנים עשירים בחומצות שומן אומגה-3 הם חלופה בריאה לשמנים קונבנציונליים ויש להם פוטנציאל עצום למערכות העברת תרופות בתחליב עצמי.

ננו-תחליב עצמי של שמנים בריאים לשיפור המסיסות של תרופות ליפופיליות

שיטה בטוחה בסיוע קולי transesterification עבור שמנים צמחיים באמצעות זרז אלקליין מוצג כאן. השיטה מהירה ויעילה להכנת מוצרי ביודיזל טהורים.

הכנה בסיוע אולטראסוני של מוצרי ביודיזל משמנים צמחיים

מחקר זה מציג את המתודולוגיה ליצירת שישה סוגים שונים של פריקות פלזמה בתוך כור פלזמה מערבולת היפרבולית לפירוק מיקרו-מזהמים במים, כולל תרופות וחומרים פר-פלואורואלקיל (PFAS).

יישום כור פלזמה היפרבולי מערבולת להסרת מיקרו-מזהמים במים

המטרה הכללית של מחקר זה הייתה כדי להדגים את מנגנון זיהום לחצות הפוטנציאלי של חיידקי ליסטריה הפתוגן במזון בהגדרת מעדנייה הקמעונאי. מתודולוגיה זו ניתן ליישם במגוון רחב של סביבות שונות כדי לעקוב אחר זיהום הפתוגן.

מעקב מיקרוביאלית זיהום בסביבות קמעונאיות באמצעות פלורסנט אבקה - קמעונאות מעדני סביבת דוגמא

למד שיטות לסקר ואפיון ביוסורפקטנטים מחיידקים כמו Rhodococcus ו-Paenibacillus לשיפור שחזור שמן נותר. הטכניקה מציעה חלופה בת-קיימא לסורפקטנטים כימיים בתעשיית הנפט.

התאוששות שמן משופרת באמצעות שילוב של חומרים ביולוגיים

גלה סרטונים נוספים