Name: Zwiększony odzysk oleju dzięki połączeniu biosurfaktantów (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-06-03T12:30:00.000+00:00
Duration: 13 min 19 s
Description: Odkryj metody przesiewania i charakteryzacji biosurfaktantów w celu zwiększenia odzysku oleju. Badanie pokazuje zastosowanie szczepów Rhodococcus, Lysinibacillus i Paenibacillus w procesach biotechnologicznych.

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

Autorzy chcieliby podziękować Departamentowi Biotechnologii Rządu Indii za wsparcie finansowe.

1. Hodowla szczepów drobnoustrojów
<ol>
	<li>Odważyć 2 g proszku Luria Broth i dodać do 50 mL wody destylowanej w kolbie stożkowej o pojemności 250 mL. Mieszać zawartość do całkowitego rozpuszczenia proszku, a następnie uzupełnić objętość do 100 mL wodą destylowaną.</li>
	<li>W podobny sposób przygotować dwie kolejne kolby zawierające po 100 mL Luria Broth i zamknąć szyjki kolb watowymi czopami.</li>
	<li>Przykryć watowe czopy folią aluminiową i autoklawować kolby przez 15 min w temperaturze 121 °C i pod ciśnieniem 15 psi, aby wysterylizować podłoże.</li>
	<li>Po autoklawowaniu pozostawić podłoże do ostygnięcia do temperatury pokojowej.</li>
	<li>W celu przygotowania kultury pierwotnej szczepu, pobrać pojedynczą kolonię z płytki LA za pomocą pętli szczepiącej i zaszczepić do probówki zawierającej 5 mL sterylnego Luria broth.</li>
	<li>Inkubować probówkę przez noc w temperaturze 30 °C przy 180 rpm.</li>
	<li>Zaszczepić kolby zawierające 100 mL autoklawowanego Luria Broth, dodając 1 mL nocnie wyhodowanych kultur startowych do kolb wewnątrz komory z laminarnym przepływem powietrza.</li>
	<li>Inkubować kolby w inkubatorze obrotowym w temperaturze 30 °C i przy 180 rpm przez 7 dni.</li>
	<li>Po zakończeniu okresu inkubacji zebrać zawartość kolb i przenieść bulion hodowlany do probówek do wirowania. Wirować kulturę z prędkością 4,500 x g przez 20 min w wirówce chłodzącej w temperaturze 4 °C.</li>
	<li>Ostrożnie przelać wolny od komórek nadsącz do czystego zlewki i wykorzystać go w testach przesiewowych produkcji biosurfaktantów.</li>
</ol>
2. Testy przesiewowe w celu wykrycia produkcji biosurfaktantów
UWAGA: W poniższych sekcjach komercyjny surfaktant (Saponina) został użyty jako kontrola pozytywna, natomiast woda i niezaszczepione podłoża posłużyły jako kontrola negatywna.
<ol>
	<li>Test zapadania kropli
	<ol>
		<li>Należy wziąć czyste szkiełko przedmiotowe i pokryć jego powierzchnię 200 µL oleju.</li>
		<li>Do środka warstwy oleju należy dodać 20 µL supernatantu pozbawionego komórek i pozostawić go w spokoju na 2-3 min. 
		UWAGA: Jeśli kropla zapadnie się, supernatant uznaje się za pozytywny pod kątem obecności biosurfaktantu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Test rozprzestrzeniania oleju
	<ol>
		<li>Do szalki Petriego (średnica 75 mm) należy nalać 20 mL wody dwukrotnie destylowanej i dodać 200 µL ropy naftowej na powierzchnię wody.</li>
		<li>Do środka plamy oleju należy dodać 20 µL supernatantu pozbawionego komórek i pozostawić go w spokoju na 1 min. 
		UWAGA: Jeśli w wyniku przemieszczenia oleju utworzy się strefa przejaśnienia, supernatant uznaje się za pozytywny pod kątem obecności biosurfaktantu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Test indeksu emulsyfikacji (test E24)
	<ol>
		<li>Do czystej szklanej probówki należy dodać po 4 mL benzyny oraz supernatantu pozbawionego komórek.</li>
		<li>Mieszaninę należy intensywnie wortexować przez 3 min, a następnie pozostawić w spokoju na kolejne 24 h.</li>
		<li>Po 24 h należy wyznaczyć indeks E24 jako procentową wysokość warstwy zemulgowanej (cm) w stosunku do wysokości całej kolumny cieczy (cm). 
		<img alt="Równanie indeksu emulsyfikacji do pomiaru stabilności emulsji; wzór: (Wysokość emulsji/Wysokość całkowita)×100." src="/files/ftp_upload/63207/63207eq01.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Równanie 1"> 
		UWAGA: Jeśli po 24 h zaobserwowano emulsję (olej w wodzie lub woda w oleju), supernatant prawdopodobnie zawiera biosurfaktant.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Pomiar napięcia powierzchniowego 
	UWAGA: Napięcie powierzchniowe mierzono metodą pierścienia Du Noüya17. Przyrząd użyty w tym eksperymencie (patrz Tabela materiałów) jest bardzo czuły, dlatego należy zapewnić odpowiednie oczyszczenie naczynia szklanego i sondy.
	<ol>
		<li>Należy włączyć system i dwukrotnie kliknąć w powiązaną aplikację, aby ją otworzyć.</li>
		<li>Naczynie szklane należy wypłukać cieczą, której napięcie powierzchniowe ma zostać określone.</li>
		<li>Do naczynia należy nalać ciecz (40 mL) i zamocować naczynie w uchwycie.</li>
		<li>Należy odblokować uchwyt sondy i zamontować w nim sondę. Następnie należy zablokować uchwyt sondy, naciskając przycisk Lock na kontrolerze ręcznym.</li>
		<li>Za pomocą kontrolera ręcznego należy wyregulować wysokość platformy tak, aby sonda znajdowała się około 2-3 mm od powierzchni cieczy.</li>
		<li>Następnie należy użyć oprogramowania do pomiaru napięcia powierzchniowego. Należy kliknąć w zakładkę File znajdującą się w lewym górnym panelu ekranu. Następnie kliknąć Open Workspace. Pojawi się okno pop-up.</li>
		<li>Należy przewinąć listę w dół i dwukrotnie kliknąć ikonę K100: Surface and Interfacial Tension.</li>
		<li>Następnie należy kliknąć ikonę File w lewym górnym rogu ekranu. Kliknąć New Database. Należy wprowadzić nazwę do zapisu danych i kliknąć OK.</li>
		<li>Ponownie należy kliknąć File &gt; New Measurement &gt; SFT &gt; Ring. Należy wprowadzić nazwę pomiaru. Należy upewnić się, że szablon konfiguracji wskazuje SFT ring.</li>
		<li>W oknie Measurement Configuration należy uzupełnić szczegóły, wybierając sondę i naczynie używane do pomiaru. Należy również wprowadzić dane dotyczące cieczy i fazy gazowej. 
		UWAGA: Fazą ciekłą będzie woda, a fazą gazową powietrze. Gęstością fazy ciekłej jest gęstość supernatantu pozbawionego komórek. Można ją wyznaczyć, ważąc 50 mL cieczy i obliczając gęstość w kg/m3.</li>
		<li>Następnie należy kliknąć kartę Procedure i wprowadzić następujące dane: Detection Speed: 6 mm/min, Detection Sensitivity: 0.005 g, Search Speed: 6 mm/min, Search Sensitivity: 0.005 g, Measuring Speed: 3 mm/min, Measuring Sensitivity: 0.001 g, Immersion Depth: 3 mm, Return Distance: 10%, korekcja: Harkins &amp; Jordan, wartości maksymalne: 5. Kliknąć OK.</li>
		<li>W oknie pop-up należy wybrać bazę danych do przechowywania wyników i kliknąć OK. 
		UWAGA: W tym miejscu można utworzyć nową bazę danych lub dodać nowe pomiary do istniejących danych.</li>
		<li>Następnie należy kliknąć przycisk Play znajdujący się w górnej środkowej części ekranu. System rozpocznie wykonywanie skryptu. Po ustabilizowaniu się system wykryje powierzchnię. Należy zanurzyć sondę w cieczy, przesuwać ją w przód i w tył oraz zmierzyć napięcie w utworzonej lamelce.</li>
		<li>Aby uzyskać wyniki, należy kliknąć ikonę Measurement pośrodku lewej strony ekranu. Kliknąć Data i zapisać wyznaczoną wartość napięcia powierzchniowego.</li>
		<li>Po zakończeniu pomiaru należy obniżyć platformę, a następnie odblokować i zdemontować sondę oraz naczynie z przyrządu. 
		UWAGA: Aby określić spadek napięcia powierzchniowego spowodowany produkcją biosurfaktantu, jako kontrolę należy zastosować niezaszczepione podłoże LB.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Ekstrakcja biosurfaktantu
<ol>
	<li>Dostosować pH nadsączu wolnego od komórek do wartości 2, używając 2 N HCl. Przechowywać mieszaninę w temperaturze 4 °C przez noc.</li>
	<li>Dodać do nadsączu równą objętość mieszaniny chloroformu i metanolu (2:1) i energicznie mieszać przez 20 min.</li>
	<li>Pozostawić mieszaninę w spokoju do czasu rozwarstwienia faz.</li>
	<li>Usunąć górną fazę zawierającą wodę i metanol, a dolną fazę zawierającą biosurfaktant pozostawić do odparowania w dygestorium.</li>
	<li>Po odparowaniu fazy organicznej, rozpuścić ponownie miodowo-kolorowy surowy biosurfaktant w 3 mL chloroformu i wykorzystać tę mieszaninę do dalszej identyfikacji i charakterystyki biosurfaktantu.</li>
</ol>
4. Badania stabilności emulsji
<ol>
	<li>Stabilność emulsji w różnych temperaturach
	<ol>
		<li>Odmierzyć 5 mL nadnadkładów bezkomórkowych do oddzielnych probówek.</li>
		<li>Do każdej probówki dodać 5 mL benzyny i wymieszać intensywnie w wstrząsarku typu vortex przez 3 min.</li>
		<li>Inkubować probówki przez noc w różnych łaźniach wodnych w różnych temperaturach (30 °C, 40 °C, 50 °C, 60 °C i 70 °C).</li>
		<li>Po 24 h określić indeksy emulsyfikacji zgodnie z wcześniejszym opisem.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Stabilność emulsji przy różnych wartościach pH
	<ol>
		<li>Odmierzyć 5 mL nadnadkładu bezkomórkowego do czystych probówek.</li>
		<li>Dostosować pH nadnadkładów bezkomórkowych (2, 4, 6, 8 i 10) za pomocą 1 N HCl i 1 N NaOH.</li>
		<li>Do probówek dodać taką samą ilość benzyny i wymieszać intensywnie w wstrząsarku typu vortex przez 3 min.</li>
		<li>Pozostawić probówki w spokoju w temperaturze pokojowej na 24 h.</li>
		<li>Określić indeks emulsyfikacji zgodnie z wcześniejszym opisem.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Stabilność emulsji przy różnych stężeniach soli
	<ol>
		<li>Odmierzyć 5 mL nadnadkładu bezkomórkowego do czystych probówek.</li>
		<li>Do nadnadkładów dodać różne ilości soli (NaCl) (0 g/L, 5 g/L, 10 g/L, 20 g/L, 60 g/L i 80 g/L).</li>
		<li>Rozpuścić sole w nadnadkładach bezkomórkowych, mieszając w wstrząsarku typu vortex przez 3 min.</li>
		<li>Do probówek dodać taką samą ilość benzyny i wymieszać intensywnie w wstrząsarku typu vortex przez 3 min.</li>
		<li>Pozostawić probówki w spokoju w temperaturze pokojowej na 24 h.</li>
		<li>Określić indeks emulsyfikacji po 24 h.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
5. Określanie charakteru biosurfaktantu
<ol>
	<li>TLC wyekstrahowanego biosurfaktantu
	<ol>
		<li>Nanieś 20 µL biosurfaktantów na płytki TLC. Nakładaj po 2 µL jednorazowo.</li>
		<li>Nanieś biosurfaktanty na trzy różne płytki TLC.</li>
		<li>Przygotuj 100 mL mieszaniny eluenta zawierającej chloroform:metanol (2:1) i wlej eluent do komory TLC. Zamknij pokrywę komory i pozostaw ją do nasycenia na 20 min.</li>
		<li>Po wysuszeniu płytek umieść je w komorze nasyconej mieszaniną chloroformu i metanolu i przeprowadź analizę TLC.</li>
		<li>Gdy eluent dotrze do górnej krawędzi płytki TLC (1 cm od góry), wyjmij płytki i pozostaw je do wyschnięcia na powietrzu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Barwienie w celu wykrycia lipidów
	<ol>
		<li>Użyj czystej komory TLC, wsyp do niej kilka (5-10) granulek jodu i nasycaj komorę przez 5 do 10 min.</li>
		<li>Umieść płytkę TLC w komorze i obserwuj pojawianie się żółtych plam. Jeśli plamy wystąpią, uznaj biosurfaktant za pozytywny pod kątem obecności komponentu lipidowego.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Barwienie w celu wykrycia peptydów lub aminokwasów
	<ol>
		<li>Przygotuj roztwór ninhydryny, rozpuszczając 0,4 g ninhydryny w 20 mL butanolu. Do mieszaniny dodaj 0,6 mL 100% lodowatego kwasu octowego.</li>
		<li>Spryskaj płytkę TLC roztworem ninhydryny i pozostaw do wyschnięcia na powietrzu przez 2 min. Podgrzej płytkę w temperaturze 110 °C i obserwuj zmianę barwy. 
		UWAGA: Jeśli pojawią się niebieskie plamy, uznaj biosurfaktant za pozytywny pod kątem obecności łańcucha peptydowego lub aminokwasu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Barwienie w celu wykrycia węglowodanów
	<ol>
		<li>Przygotuj roztwór p-anisaldehydu, dodając 2 mL p-anisaldehydu do 48 mL lodowatego kwasu octowego zawierającego 1 mL H2SO4. Do mieszaniny dodaj 0,6 mL kwasu octowego.</li>
		<li>Spryskaj równomiernie płytkę TLC mieszaniną i pozostaw do wyschnięcia na powietrzu przez 2 min.</li>
		<li>Inkubuj płytkę w temperaturze 110 °C i monitoruj pojawianie się plam. 
		UWAGA: Jeśli pojawią się zielone lub brązowe plamy, uznaj biosurfaktant za pozytywny pod kątem obecności węglowodanów.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
6. Identyfikacja chemiczna biosurfaktantu
<ol>
	<li>Analiza LCMS biosurfaktantu
	<ol>
		<li>Rozpuścić 25 mg wyekstrahowanego biosurfaktantu w 1 mL chloroformu.</li>
		<li>Przeprowadzić analizę LCMS (w konfiguracji lock spray z częstotliwością skanowania referencyjnego 10 s) przy użyciu kolumny C18.</li>
		<li>Jako fazę ruchomą zastosować mieszaninę chloroform:metanol (1:1) i wtrysnąć 2 µL próbki do kolumny przy szybkości przepływu 0,1 mL/min.</li>
		<li>Ustawić następujące parametry eksperymentalne: polarność: ES dodatnia, napięcie kapilarne: 3 kV, temperatura źródła: 80 °C, temperatura desolwatacji: 300 °C, szybkość przepływu gazu desolwatacyjnego: 7 000 L/h oraz szybkość przepływu gazu w pułapce: 0,40 mL/min.</li>
		<li>Skanować zakresy od 100 do 1 200 Da przez czas detekcji 20 min i analizować jony w dodatnim trybie ES.</li>
		<li>Wartości m/z przeanalizować przy użyciu dowolnego oprogramowania do ilościowej spektrometrii mas.</li>
		<li>W celu przeprowadzenia analizy zalogować się do oprogramowania.</li>
		<li>Kliknąć Batch Search i wprowadzić listę uzyskanych mas. Przejrzeć wyniki w trybie ładunku dodatniego, przyjmując M + H oraz M + Na jako addukty. Utrzymać dokładność na poziomie 10 PPM i zaznaczyć opcję Display Structure.</li>
		<li>Kliknąć Search i z listy związków wybrać ten o najniższym poziomie PPM.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Analiza 1H NMR biosurfaktantu 
	UWAGA: Analizę 1H NMR biosurfaktantu przeprowadzono przy użyciu spektrometru NMR 400 MHz (patrz Tabela materiałów).
	<ol>
		<li>Rozpuścić 5 mg biosurfaktantu w 1 mL chloroformu deuterowanego (CdCl3).</li>
		<li>Przenieść mieszaninę do probówki NMR. Prawidłowo zakorkować probówkę i umieścić ją w uchwycie. Dostosować wysokość probówki za pomocą rurki regulacyjnej.</li>
		<li>Umieścić probówkę wraz z uchwytem w urządzeniu NMR i wykonać poniższe kroki w celu uzyskania widma NMR.</li>
		<li>Aby wybrać typ probówki z próbką: wpisać sx N, gdzie N to pozycja, w której umieszczono probówkę (np. sx 13, jeśli probówka znajdowała się na 13tej pozycji) w powiązanym oprogramowaniu.</li>
		<li>Wpisać edc i nacisnąć Enter, aby utworzyć nowy folder do przechowywania danych.</li>
		<li>Pojawi się okno pop-up. Wybrać rozpuszczalnik, klikając CdCl 3 na liście, i wprowadzić nazwę próbki.</li>
		<li>Aby rozpocząć protokół, wpisać „getprosol”; aby zablokować rozpuszczalnik, wpisać „lock cdcl3”.</li>
		<li>Wpisać „topshim”, aby przeprowadzić shimming próbki, a na koniec wpisać „rga;zgefp” w celu akwizycji danych. Rozpocznie to protokół.</li>
		<li>Po uzyskaniu widma wpisać „apk;abs n” i nacisnąć enter w celu korekcji fazy i linii bazowej.</li>
		<li>Aby wybrać główne piki, wpisać „pp” i nacisnąć Enter. Aby wybrać tylko intensywne piki, wpisać „mi” i podać wartość intensywności, powyżej której piki mają być wybierane. Wartość domyślna to 0,2.</li>
		<li>Aby zintegrować piki, kliknąć Integrate , umieścić kursor po lewej stronie piku do integracji, a następnie, trzymając kursor, kliknąć i przeciągnąć go wokół piku.</li>
		<li>Zapisywać dane, klikając File w lewym górnym rogu, a następnie klikając Save.</li>
		<li>Próbkę można wysunąć z urządzenia, wpisując „sx ej”.</li>
		<li>Przeanalizować piki i określić otoczenie atomów H.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Spektroskopia w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR) biosurfaktantu 
	UWAGA: Analizę FT-IR wyekstrahowanego biosurfaktantu przeprowadzono przy użyciu dostępnego komercyjnie spektrofotometru w trybie ATR (patrz Tabela materiałów).
	<ol>
		<li>Włączyć spektrofotometr i sprawdzić przepłukiwanie, osuszacz oraz detektor.</li>
		<li>Aby zarejestrować widmo, najpierw zarejestrować widmo tła bez umieszczonej próbki.</li>
		<li>Wziąć wyekstrahowany biosurfaktant i całkowicie go wysuszyć. Umieścić wysuszony biosurfaktant bezpośrednio na kryształku diamentowym, przyłożyć nacisk i docisnąć w punkcie styku ATR.</li>
		<li>W oprogramowaniu wybrać liczbę skanów (wpisać 30) i zeskanować widmo w zakresie od 400 cm-1 do 4 000 cm-1.</li>
		<li>Kliknąć OK , aby dodać widmo próbki do okna widma.</li>
		<li>Kliknąć Files &gt; Save &gt; Save As , wprowadzić nazwę pliku wraz z rozszerzeniem .spa i kliknąć OK.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
7. Zastosowanie biosurfaktantów (wzmocnione odzyskiwanie ropy naftowej)
UWAGA: W tym doświadczeniu wodę dwukrotnie destylowaną zastosowano jako kontrolę negatywną, natomiast 10% SDS, 10% Tween 80 oraz 10% komercyjnej saponiny wykorzystano jako kontrole pozytywne.
<ol>
	<li>Wziąć rurkę szklaną i uszczelnić dolny wylot wełną szklaną oraz kuleczkami szklanymi.</li>
	<li>Wypełnić kolumnę glebą piaszczystą w taki sposób, aby na górze gleby można było dodać ciecz, a przelew zebrać na dole. Zamocować kolumnę w uchwycie i dodać kilka kuleczek szklanych na wierzchu gleby.</li>
	<li>Przepłukać kolumnę 50 mL roztworu solanki i zebrać przelew w celu określenia objętości porów. 
	objętość porów = objętość dodanej solanki - objętość zebranego przelewu.</li>
	<li>Usunąć solankę z kolumny poprzez wymuszenie przepływu ropy naftowej, dodając ją od góry kolumny. Zebrać objętość solanki i ropy wypływającej z kolumny, aby określić początkową objętość nasycenia ropą. Objętość solanki uwolnionej z kolumny będzie odpowiadać początkowej objętości nasycenia ropą lub pierwotnej ilości ropy w złożu.</li>
	<li>Pozostawić kolumnę w spokoju na 24 h.</li>
	<li>Po 24 h przepłukać kolumnę 10 objętościami porów solanki i zebrać ropę wypływającą z kolumny, aby oszacować wtórny odzysk ropy. Ropa pozostała w kolumnie po wtórnym odzysku odpowiada ropie rezydualnej.</li>
	<li>Przygotować mieszaninę biosurfaktantów, dodając równe objętości wyekstrahowanego biosurfaktantu (wyekstrahowanego po kroku 3.5) do zlewki szklanej. Dodać biosurfaktanty na górę kolumny i inkubować kolumnę przez 24 h.</li>
	<li>Po 24 h zmierzyć ilość ropy i wody, aby określić dodatkowy lub wspomagany odzysk ropy. Objętość ropy uwolnionej z kolumny będzie odpowiadać odzyskanej ropie rezydualnej.</li>
	<li>Oszacować wspomagany odzysk ropy za pomocą następującego równania: 
	<img alt="Równanie wspomaganego odzysku ropy, formuła; obliczanie procentowego dodatkowego odzysku ropy, zastosowanie badawcze." src="/files/ftp_upload/63207/63207eq02.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Równanie 2"></li>
</ol>

Autorzy deklarują brak konfliktu interesów.

Biosurfaktanty to jedna z najbardziej wszechstronnych grup biologicznie aktywnych składników, które stają się atrakcyjną alternatywą dla chemicznych środków powierzchniowo czynnych. Mają szeroki zakres zastosowań w wielu gałęziach przemysłu, takich jak detergenty, farby, kosmetyki, żywność, farmaceutyki, rolnictwo, ropa naftowa i uzdatnianie wody ze względu na lepszą zwilżalność, niższy CMC, zróżnicowaną strukturę i przyjazność dla środowiska18. Doprowadziło to do wzrostu zainteresowania odkrywani...

Biosurfaktanty to amfipatyczne cząsteczki powierzchniowo czynne produkowane przez mikroorganizmy, które mają zdolność do obniżania napięcia powierzchniowego oraz napięcia międzyfazowego pomiędzy dwiema fazami.1Typowy biosurfaktant zawiera część hydrofilową, która zazwyczaj składa się z reszty cukrowej, łańcucha peptydowego lub hydrofilowego aminokwasu, oraz część hydrofobową, utworzoną z nasyconego lub nienasyconego łańcucha kwasu tłuszczowego.2Ze względu na swój amfipatyczny charakter biosurfaktanty gromadzą się na granicy między dwiema fazami i obniżają napięcie międzyfazowe na tej granicy, co ułatwia dyspersję jednej fazy w drugiej.1,3Do różnych typów biosurfaktantów opisanych do tej pory należą glikolipidy, w których węglowodany są połączone z długołańcuchowymi kwasami alifatycznymi lub hydroksyalkilowymi. poprzez wiązania estrowe (np. ramnolipidy, trehalolipidy i sophorolipidy), lipopeptydy, w których lipidy są przyłączone do łańcuchów polipeptydowych (np. surfaktyna i lichenizyna) oraz polimerowe biosurfaktanty, które zazwyczaj składają się z kompleksów polisacharydowo-białkowych (np. emulsan, liposan, alasan i lipomannan)4Inne rodzaje biosurfaktantów produkowane przez mikroorganizmy obejmują kwasy tłuszczowe, fosfolipidy, lipidy obojętne oraz biosurfaktanty cząsteczkowe5Najlepiej przebadaną klasą biosurfaktantów są glikolipidy, a wśród nich większość badań dotyczyła ramnolipidów.6Rhamnolipidy składają się z jednej lub dwóch cząsteczek ramnozy (tworzących część hydrofilową) połączonych z jedną lub dwiema cząsteczkami długołańcuchowego kwasu tłuszczowego (zazwyczaj kwasu hydroksydekanowego). Rhamnolipidy są pierwotnymi glikolipidami, o których po raz pierwszy poinformowano w odniesieniu do Pseudomonas aeruginosa7.
Biosurfaktanty zyskują coraz większą uwagę w porównaniu do ich chemicznych odpowiedników ze względu na oferowane przez nie liczne unikalne i charakterystyczne właściwości8. Należą do nich wyższa swoistość, niższa toksyczność, większa różnorodność, łatwość przygotowania, wyższa biodegradowalność, lepsze pienienie, kompatybilność środowiskowa oraz aktywność w ekstremalnych warunkach9. Różnorodność strukturalna biosurfaktantów (Rycina S1) stanowi kolejną zaletę, która daje im przewagę nad odpowiednikami chemicznymi10. Są one zazwyczaj bardziej skuteczne i efektywne przy niższych stężeniach, ponieważ ich krytyczne stężenie micelarne (CMC) jest zazwyczaj o kilka razy niższe niż w przypadku surfaktantów chemicznych11. Wykazano, że są one wysoce termostabilne (do 100 °C) i tolerują wyższe pH (do 9) oraz wysokie stężenia soli (do 50 g/L)12, co zapewnia im szereg zalet w procesach przemysłowych wymagających ekspozycji na ekstremalne warunki13. Biodegradowalność i niższa toksyczność sprawiają, że nadają się one do zastosowań środowiskowych, takich jak bioremediacja. Ze względu na oferowane zalety, przyciągają one coraz większą uwagę w różnych gałęziach przemysłu, m.in. spożywczym, rolniczym, detergentowym, kosmetycznym i naftowym11. Biosurfaktanty zyskały również duże uznanie w remediacji olejowej w celu usuwania zanieczyszczeń naftowych i toksycznych substancji zanieczyszczających14.
W niniejszej pracy przedstawiamy produkcję, charakterystykę oraz zastosowanie biosurfaktantów wytwarzanych przez Rhodococcus sp. IITD102, Lysinibacillus sp. IITD104 oraz Paenibacillus sp. IITD108. Etapy związane z przesiewaniem, charakterystyką oraz zastosowaniem kombinacji biosurfaktantów w celu zwiększenia odzysku ropy naftowej przedstawiono na Rysunku 1.
<img alt="Schemat ekstrakcji i charakterystyki biosurfaktantów; metody chromatograficzne, LCMS, NMR, FT-IR." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63207/63207fig01.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1: Metoda zwiększonego odzysku ropy naftowej z wykorzystaniem kombinacji biosurfaktantów. Przedstawiono etapowy przebieg prac. Badania przeprowadzono w czterech krokach. W pierwszej kolejności szczepy drobnoustrojów hodowano i przesiewano pod kątem produkcji biosurfaktantów za pomocą różnych testów, które obejmowały test rozlewności kropli (drop collapse assay), test rozprzestrzeniania oleju, test indeksu emulsyjnego oraz pomiar napięcia powierzchniowego. Następnie biosurfaktanty wyekstrahowano z bezkomórkowego bulionu i określono ich naturę za pomocą cienkowarstwowej chromatografii, a następnie poddano dalszej identyfikacji przy użyciu LCMS, NMR oraz FT-IR. W kolejnym kroku wyekstrahowane biosurfaktanty zmieszano, a potencjał otrzymanej mieszaniny w zakresie zwiększonego odzysku ropy naftowej określono za pomocą techniki kolumny z pakowanym piaskiem. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63207/63207fig01large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
Przesiewowe badanie tych szczepów drobnoustrojów pod kątem produkcji biosurfaktantów przeprowadzono za pomocą testu zapadania się kropli, testu rozprzestrzeniania oleju, oznaczenia indeksu emulsyjnego oraz wyznaczenia stopnia obniżenia napięcia powierzchniowego pożywki wolnej od komórek w wyniku wzrostu drobnoustrojów. Biosurfaktanty wyekstrahowano, scharakteryzowano i zidentyfikowano chemicznie za pomocą LCMS, 1H NMR oraz FT-IR. Na koniec przygotowano mieszaninę biosurfaktantów produkowanych przez te mikroorganizmy i wykorzystano ją do odzyskania pozostałego oleju w symulowanej kolumnie z pakietem piasku.
Niniejsza praca przedstawia jedynie metody związane z przesiewaniem, identyfikacją, charakterystyką strukturalną oraz zastosowaniem kombinacji biosurfaktantów w celu zwiększenia odzysku pozostałej ropy naftowej. Nie zawiera ona szczegółowej charakterystyki funkcjonalnej biosurfaktantów produkowanych przez szczepy drobnoustrojów15,16. W celu szczegółowej charakterystyki funkcjonalnej dowolnego biosurfaktantu przeprowadza się różne eksperymenty, takie jak wyznaczanie stężenia krytycznego miceli, analiza termograwimetryczna, badanie zwilżalności powierzchni oraz biodegradowalności. Jednakże, ponieważ niniejsza publikacja jest artykułem metodycznym, skupia się ona na przesiewaniu, identyfikacji, charakterystyce strukturalnej i zastosowaniu kombinacji biosurfaktantów w zwiększaniu odzysku pozostałej ropy naftowej; wspomniane eksperymenty nie zostały uwzględnione w niniejszym badaniu.

<table><tbody><tr><td>Pipeta 1 ml</td><td>Eppendorf, Niemcy</td><td>G54412G</td><td></td></tr><tr><td>1H Spektrometr NMR</td><td>Bruker Avance AV-III typ, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pipeta 20 ul</td><td>Thermo scientific, USA</td><td>H69820</td><td></td></tr><tr><td>Autoklaw</td><td>JAISBO, Indie</td><td>Nr seryjny 5923</td><td>Jain Scientific</td></tr><tr><td>Palnik z niebieskim płomieniem</td><td>Rocker scientific, smok tajwański</td><td>200</td><td></td></tr><tr><td>Innowacje Butanolu</td><td>GLR, Indie</td><td>GLR09.022930</td><td></td></tr><tr><td>Kolumna C18</td><td>Agilent Technologies, USA</td><td>770995-902</td><td></td></tr><tr><td>Wirówka</td><td>Eppendorf, Niemcy</td><td>5810R</td><td></td></tr><tr><td>Chloroform</td><td>Merck, Indie</td><td>1.94506.2521</td><td></td></tr><tr><td>Chloroform-d</td><td>SRL, Indie</td><td>57034</td><td></td></tr><tr><td>Rurki Falcon</td><td>Tarsons, Indie</td><td>546041</td><td>Polipropylen sterylizowany promieniowaniem</td></tr><tr><td>FT-IR</td><td>Thermo Fisher Scientific, USA&</td><td>nbsp; Nicolet iS50</td><td></td></tr><tr><td>Wyciąg</td><td>Khera, Indie</td><td>47408</td><td>Dostosowany</td></tr><tr><td>lodowaty kwas octowy</td><td>Merck, Indie</td><td>1.93002</td><td></td></tr><tr><td>Koraliki szklane</td><td>Merck, Indie</td><td>104014</td><td></td></tr><tr><td>Szkiełka</td><td>szklane Polar industrial Corporation, USA</td><td>Blue Star</td><td>75 mm * 25 mm</td></tr><tr><td>Wełna szklana</td><td>Merk, Indie</td><td>104086</td><td></td></tr><tr><td>Kwas solny</td><td>Merck, Indie</td><td>1003170510</td><td></td></tr><tr><td>Inkubator</td><td>Thermo Scientific, USA</td><td>MaxQ600</td><td>Inkubator z wytrząsaniem</td></tr><tr><td>Inkubator</td><td>Khera, Indie</td><td>Sunbim</td><td></td></tr><tr><td>Jod resublimowany</td><td>Merck, Indie</td><td>231-442-4</td><td>&nbsp; resublimowany granulat</td></tr><tr><td>K12 &ndash; Tensjometr Kruss</td><td>Kruss Scientific, Niemcy</td><td>K100</td><td></td></tr><tr><td>Kabina z laminarnym przepływem powietrza</td><td>Thermo Scientific, Chiny</td><td>Seria 1300 A2</td><td></td></tr><tr><td>LCMS</td><td>Agilent Technologies, USA</td><td>1260 Infinity II</td><td></td></tr><tr><td>Bulion Luria</td><td>HIMEDIA, Indie</td><td>M575-500G</td><td>Metanol w proszku</td></tr><tr><td></td><td>Merck, Indie</td><td>107018</td><td></td></tr><tr><td>Ninhydrin</td><td>Titan Biotech Limited, Indie</td><td>1608</td><td></td></tr><tr><td>aldehyd an- anisaldehyd</td><td>Sigma, USA</td><td>204-602-6</td><td></td></tr><tr><td>Płytka Petriego</td><td>Tarsons, Indie</td><td>460090-90 MM</td><td>Saponina polipropylenowa sterylizowana promieniowaniem</td></tr><tr><td></td><td>Merck, Indie</td><td>232-462-6</td><td></td></tr><tr><td>Chlorek sodu</td><td>Merck, Indie</td><td>231-598-3</td><td></td></tr><tr><td>Probówki</td><td>Borosil, Indie</td><td>9800U06</td><td>Szklane rurki</td></tr><tr><td>Płytki TLC</td><td>Merck, Indie</td><td>1055540007</td><td></td></tr><tr><td>Vortex</td><td>GeNei, Indie</td><td>2006114318</td><td></td></tr><tr><td>Kąpiel wodna</td><td>Julabo, Indie</td><td>SW21C</td><td></td></tr></tbody></table>

zwiększony odzysk oleju dzięki połączeniu biosurfaktantów

Enhanced Oil Recovery using a Combination of Biosurfactants

Biosurfaktanty to związki powierzchniowo czynne zdolne do zmniejszania napięcia powierzchniowego między dwiema fazami o różnych polarnościach. Biosurfaktanty stają się obiecującą alternatywą dla chemicznych środków powierzchniowo czynnych ze względu na mniejszą toksyczność, wysoką biodegradowalność, kompatybilność środowiskową i tolerancję na ekstremalne warunki środowiskowe. W tym miejscu ilustrujemy metody stosowane do badań przesiewowych drobnoustrojów zdolnych do produkcji biosurfaktantów. Mikroorganizmy wytwarzające biosurfaktanty zidentyfikowano za pomocą testów zapadania się kropli, rozprowadzania oleju i indeksu emulsji. Produkcja biosurfaktantów została zwalidowana poprzez określenie zmniejszenia napięcia powierzchniowego pożywki w wyniku wzrostu członków mikrobiologicznych. Opisano również metody związane z charakteryzacją i identyfikacją biosurfaktantów. Przeprowadzono chromatografię cienkowarstwową wyekstrahowanego biosurfaktantu, a następnie barwienie różnicowe płytek w celu określenia charakteru biosurfaktantu. LCMS, 1H NMR i FT-IR wykorzystano do chemicznej identyfikacji biosurfaktantu. Dalej ilustrujemy metody oceny zastosowania kombinacji wytworzonych biosurfaktantów w celu zwiększenia odzysku oleju resztkowego w symulowanej kolumnie z piaskiem.

Trzy szczepy bakteryjne (Rhodococcus sp. IITD102, Lysinibacillus sp. IITD104 oraz Paenibacillus sp. IITD108) poddano przesiewowej ocenie w kierunku produkcji biosurfaktantów za pomocą różnych testów, które obejmowały test zapadania się kropli (drop collapse assay), test przemieszczania oleju (oil displacement assay), test indeksu emulsyjnego oraz pomiar obniżenia napięcia powierzchniowego. Nadnadstątki wolne od komórek wszystkich trzech szczepów bakteryjnych oraz roztwór surfaktantu chemicznego...

Ilustrujemy metody związane z badaniem przesiewowym i identyfikacją mikrobów wytwarzających biosurfaktanty. Przedstawiono również metody charakterystyki chromatograficznej i identyfikacji chemicznej biosurfaktantów, określające przemysłowe zastosowanie biosurfaktantu w zwiększaniu odzysku oleju resztkowego.

Zwiększony odzysk oleju dzięki połączeniu biosurfaktantów

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

Biosurfaktanty to empatyczne cząsteczki powierzchniowo czynne wytwarzane przez mikroorganizmy, które mają zdolność zmniejszania napięcia powierzchniowego cieczy i napięcia powierzchniowego między dwiema różnymi fazami. Empatyczna natura tych cząsteczek umożliwia im ustawienie się na granicy faz między dwiema różnymi fazami i zwiększenie rozpuszczalności jednej fazy w drugiej. Biosurfaktanty zyskują dużą uwagę w porównaniu z ich chemicznymi odpowiednikami ze względu na różne zalety, które oferują.Należą do nich wyższa specyficzność, niższa toksyczność, większa różnorodność strukturalna, łatwość przygotowania, wyższa biodegradowalność, wyższa kompatybilność środowiskowa i aktywność w ekstremalnych warunkach środowiska. W tym filmie pokazujemy metody związane z badaniami przesiewowymi, charakterystyką i zastosowaniem biosurfaktantów, wytwarzanych przez różne szczepy rodococcus, lysinibacillus i paenibacillus. Dalej ilustrujemy metody oceny zastosowania kombinacji biosurfaktantów, wytwarzanych przez te trzy szczepy drobnoustrojów, w odzyskiwaniu pozostałości oleju za pomocą techniki kolumny z piaskiem.Prace zostały przeprowadzone pod kierunkiem dr Preeti Srivastava i dr Manoja Kumara. W celu rozwoju drobnoustrojów należy zaszczepić kolby zawierające sto mililitrów autoklawizowanego bulionu Luria, dodając jeden mililitr wyhodowanej przez noc kultury nasion do kolby wewnątrz komory laminarnego przepływu powietrza. Inkubować kolby w inkubatorze obrotowym w temperaturze 30 stopni Celsjusza i prędkości 180 obr./min przez siedem dni.Po zakończeniu okresu inkubacji zebrać kolby i przenieść bulion kulturowy do probówek wirówkowych. Odwirować kulturę w temperaturze 4 500 G przez 20 minut w wirówce z chłodzeniem w temperaturze czterech stopni Celsjusza. Delikatnie wlej bezkomórkowy supernatant do świeżej zlewki i użyj go w testach przesiewowych do produkcji biosurfaktantów.W celu przesiewania produkcji biosurfaktantu za pomocą testu zapadania się kropli, należy wziąć czyste szkiełko podstawowe i pokryć powierzchnię szkiełka 200 mikrolitrami oleju. Teraz dodaj 20 mikrolitrów bezkomórkowego supernatantu do środka oleju i pozostaw go w spokoju na dwie do trzech minut. Jeśli kropla się zapadnie, należy ocenić supernatant dodatni pod kątem obecności biosurfaktantu.W teście rozprowadzania oleju weź 20 mililitrów podwójnie destylowanej wody na płytce Petriego i dodaj 200 mikrolitrów ropy naftowej na powierzchnię wody. Teraz dodaj 20 mikrolitrów bezkomórkowego supernatantu do środka oleju i pozostaw go w spokoju na jedną minutę. Jeżeli w wyniku przemieszczenia się oleju powstaje strefa oczyszczania, należy ocenić supernatant dodatni pod kątem obecności biosurfaktantu.W teście wskaźnika emulsji dodać po cztery mililitry benzyny i bezkomórkowego supernatantu do czystej szklanej probówki. Następnie energicznie przez trzy minuty mieszaj i pozostaw w spokoju przez następne 24 godziny. W celu zmierzenia napięcia powierzchniowego supernatantu bezkomórkowego należy oczyścić szklane naczynie cieczą, której napięcie powierzchniowe ma być określone.Dodaj płyn do naczynia i zamontuj naczynie na uchwycie naczynia. Odblokuj uchwyt sondy i zamontuj na nim sondę. Za pomocą sterownika ręcznego wyreguluj wysokość platformy tak, aby sonda znajdowała się od dwóch do trzech milimetrów od powierzchni cieczy.Następnie przejdź do oprogramowania i postępuj zgodnie z krokami wymienionymi w artykule, aby zmierzyć napięcie powierzchniowe. Po zakończeniu pomiaru należy obniżyć wysokość platformy oraz odblokować i zdemontować sondę i naczynie z przyrządu. W celu ekstrakcji biosurfaktantu należy dostosować pH bezkomórkowego supernatantu do dwóch, używając dwóch normalnych kwasów solnych.Przechowuj mieszaninę w temperaturze czterech stopni Celsjusza przez noc. Następnego dnia dodać równą objętość mieszaniny chloroformu metanolu i energicznie mieszać przez 20 minut. Pozostawić mieszaninę w spokoju, aby nastąpiło swobodne rozdzielenie.Usuń górną powierzchnię, zawierającą wodę i metanol, a dolną powierzchnię zawierającą biosurfaktant pozostaw do odparowania w dygestorium. Po odparowaniu fazy organicznej należy ponownie rozpuścić biosurfaktant o barwie miodu w trzech mililitrach chloroformu i użyć tej mieszaniny do scharakteryzowania i identyfikacji biosurfaktantu. W celu charakterystyki chromatograficznej wyekstrahowanego biosurfaktantu, nanieś 20 mikrolitrów biosurfaktantu na płytki TLC.Po wysuszeniu płytek należy umieścić płytkę TLC w komorze nasyconej mieszaniną chloroformu metanolu i uruchomić TLC. W celu wykrycia lipidów dodaj kilka granulek jodu do świeżej komory i nasycaj komorę przez pięć do 10 minut. Umieść TLC w komorze i obserwuj, czy nie pojawiają się żółte plamki.W celu wykrycia białek i węglowodanów spryskaj płytkę TLC roztworem bez wodoru lub aldehydu anyżowego, podgrzej w temperaturze 110 stopni Celsjusza i obserwuj rozwój koloru. W celu analizy NMR włóż rurkę do klucza. Wyreguluj wysokość rurki za pomocą wyregulowanej rurki.Umieść rurkę NMR wraz z kluczem w maszynie do rezonansu magnetycznego i postępuj zgodnie z instrukcjami wymienionymi w artykule, aby uzyskać widmo NMR. Aby uzyskać lepszy eksperyment z odzyskiwaniem oleju, weź szklaną kolumnę i uszczelnij dolny wylot watą szklaną i szklanymi kulkami. Cofnij kolumnę piaszczystą glebą w taki sposób, aby można było dodać trochę płynu na wierzchu gleby.Zamontuj kolumnę na uchwycie i dodaj kilka szklanych koralików na wierzchu ziemi. Zalej kolumnę 50 mililitrami roztworu solanki i zbierz przepływ, aby określić słabą objętość. Usuń solankę z kolumny, zmuszając do przejścia przez nią ropę naftową.Zbierz objętość solanki i oleju wypływających z kolumny, aby określić początkową objętość nasycenia olejem. Po 24 godzinach zalej kolumnę 10 ubogimi objętościami solanki i zbierz olej wychodzący z kolumny, aby oszacować wtórny odzysk oleju. Olej pozostały w kolumnie po wtórnym odzysku oleju odpowiada olejowi resztkowemu.Teraz przygotuj mieszaninę biosurfaktantów, dodając wyekstrahowany biosurfaktant do szklanej zlewki. Następnie dodaj biosurfaktant i mieszaninę do kolumny i pozostaw ją w spokoju przez następne 24 godziny. Po 24 godzinach zmierz ilość oleju i wody, które wydostały się z kolumny, aby określić dodatkowy lub zwiększony odzysk oleju.Bezkomórkowe supernatanty trzech szczepów drobnoustrojów uzyskały pozytywny wynik pod kątem obecności biosurfaktantu, ponieważ powodowały zapadanie się kropli, rozprzestrzenianie się oleju i tworzenie emulsji. Potwierdzeniem produkcji biosurfaktantu był pomiar napięcia powierzchniowego bulionu bezkomórkowego. Ze względu na wzrost rhodococcus i lysinibacillus napięcie powierzchniowe podłoża zmniejszyło się z 59 do 45 mN na metr.Ze względu na wzrost paenibacillus napięcie powierzchniowe podłoża zmniejszyło się z 59 do 28,4 mN na metr. Testy stabilności emulsji wykazały, że biosurfaktanty wytwarzane przez trzy szczepy drobnoustrojów wykazywały dużą stabilność w różnych warunkach środowiskowych. Wskaźniki emulsji nie wykazały istotnej zmiany po zmianie temperatury inkubacji, pH i stężenia soli w bulionie bezkomórkowym.Charakterystyka DLC wyekstrahowanego biosurfaktantu wykazała, że biosurfaktanty wytwarzane przez wszystkie trzy szczepy były glikolinonogimi. Identyfikacja chemiczna biosurfaktantów wykazała, że rodokoki i lizyny wytwarzały ten sam biosurfaktant, który został zidentyfikowany jako ramnolipid, o masie około czterech 80 daltonów. Z drugiej strony Paenibaccilus wytwarza ramnolipid zawierający trzy łańcuchy lipidowe o masie około 802 daltonów.Połączenie biosurfaktantów było w stanie odzyskać 56,5% resztkowego oleju z kolumny piaskowej. Badano produkcję biosurfaktantów ze szczepów rodococcus, lsyinibaccilus i paenibacillus, a szczepy uzyskały pozytywny wynik pod kątem produkcji biosurfaktantu. Wytworzone biosurfaktanty scharakteryzowano i zidentyfikowano jako ramnolipidy.Ponieważ kombinacja biosurfaktantów z powodzeniem odzyskała 56% pozostałości oleju w technice pakowania piasku, kombinacja biosurfaktantów może być stosowana w zastosowaniach terenowych w celu odzyskania resztek oleju uwięzionych w zbiornikach oleju.

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

Research

JoVE Journal

Environment

Środowisko

Źródło: Villela, H. D. M. i in. Poszukiwanie szczepów mikroorganizmów do bioremediacji oraz rozwój probiotyków do badań i ochrony metaorganizmów. J. Vis. Exp. (2019)Ten film demonstruje selektywną izolację bakterii morskich degradujących ropę poprzez wzbogacanie próbek wody morskiej na nośnikach olejowych, co umożliwia odzyskiwanie czystych szczepów z potencjalnymi zastosowaniami w bioremediacji ropy naftowej i oczyszczaniu środowiska.

Selektywne wzbogacanie i izolacja bakterii morskich degradujących ropę z próbek wody morskiej

Przedstawiono protokół komobilizacji biokatalizatorów całych komórek w celu regeneracji kofaktora i poprawy możliwości ponownego wykorzystania, na przykładzie produkcji L-ksylulozy. Regenerację kofaktora uzyskuje się poprzez sprzężenie dwóch szczepów Escherichia coli wykazujących ekspresję funkcjonalnie uzupełniających się enzymów; Immobilizacja biokatalizatora całej komórki odbywa się poprzez enkapsulację komórek w kulkach alginianu wapnia.

Immobilizacja wielu biokatalizatorów w kulkach alginianowych w celu regeneracji kofaktora i poprawy możliwości ponownego użycia

Celem tej procedury jest łatwe i szybkie wyprodukowanie urządzenia mikroprzepływowego z dostosowywalną geometrią i odpornością na pęcznienie przez płyny organiczne do badań nad odzyskiwaniem oleju. Najpierw generowana jest forma z polidimetylosiloksanu, a następnie wykorzystywana do odlewania urządzenia na bazie żywicy epoksydowej. Przedstawiono reprezentatywne badanie przemieszczenia.

Urządzenia mikroprzepływowe do charakteryzowania procesów zdarzeń w skali porów w ośrodkach porowatych do zastosowań związanych z odzyskiwaniem oleju

Zanieczyszczenie wpływa na wszystkie biomy. Szczególnie ucierpiały środowiska morskie, zwłaszcza rafy koralowe, jeden z najbardziej wrażliwych ekosystemów na Ziemi. Bioremediacja to zdolność organizmów do rozkładu zanieczyszczeń. W tym miejscu opisujemy metodologie izolowania i testowania drobnoustrojów prezentujących zdolność bioremediacji i potencjalne cechy probiotyczne dla koralowców.

Poszukiwanie szczepów drobnoustrojów do bioremediacji i rozwoju probiotyków do badań i ochrony metaorganizmów

Przedstawiamy protokół do badania powstawania hydratów w obecności niejonowych środków powierzchniowo czynnych na granicy kropel wody zanurzonych w cyklopentanie. Protokół polega na zbudowaniu taniego, programowalnego regulatora temperatury. System kontroli temperatury jest połączony z technikami wizualizacji i pomiarami ciśnienia wewnętrznego.

Badanie wpływu środków powierzchniowo czynnych na krystalizację hydratów na granicy faz olej-woda przy użyciu niedrogiego, zintegrowanego modułowego urządzenia Peltiera

Tutaj prezentujemy protokół badania różnorodności biologicznej gleby w poszukiwaniu szczepów grzybów biorących udział w degradacji opornych materiałów. Najpierw izoluje się szczepy grzybów, które mogą rosnąć na kwasach humusowych lub lignocelulozie. Ich aktywność jest następnie testowana zarówno w testach enzymatycznych, jak i na zanieczyszczeniach, takich jak węglowodory i tworzywa sztuczne.

Izolacja i badania przesiewowe pod kątem różnorodności biologicznej gleby pod kątem grzybów biorących udział w degradacji opornych materiałów

Oleje używane do dostarczania leków mogą zaburzać profil lipidowy pacjentów, co jest niepożądane w chorobach sercowo-naczyniowych. Oleje bogate w kwasy tłuszczowe omega-3 są zdrową alternatywą dla konwencjonalnych olejów i mają ogromny potencjał dla samoemulgowanych systemów dostarczania leków.

Samo-nanoemulgacja zdrowych olejów w celu zwiększenia rozpuszczalności leków lipofilowych

Bezpieczna metoda transestryfikacji wspomagana ultradźwiękami dla olejów roślinnych przy użyciu katalizatora alkalicznego jest przedstawiona tutaj. Metoda ta jest szybka i skuteczna w przygotowywaniu czystych produktów biodiesla.

Wspomagane ultradźwiękami przygotowanie produktów biodiesel z olejów roślinnych

W pracy przedstawiono metodologię wytwarzania sześciu różnych typów wyładowań plazmowych w reaktorze plazmowym z wirem hiperbolicznym do degradacji mikrozanieczyszczeń w wodzie, w tym farmaceutyków oraz substancji per- i polifluoroalkilowych (PFAS).

Wdrożenie hiperbolicznego reaktora plazmowego wirowego do usuwania mikrozanieczyszczeń z wody

Ogólnym celem tego badania było pokazanie potencjalnego mechanizmu zanieczyszczenia krzyżowego patogenu Listeria monocytogenes przenoszonego przez żywność w sklepie delikatesowym. Metodologia ta może być stosowana w wielu różnych środowiskach do śledzenia zanieczyszczenia patogenami.

Śledzenie skażenia mikrobiologicznego w środowiskach handlu detalicznego za pomocą proszku fluorescencyjnego - przykład środowiska delikatesowego w handlu detalicznym

Odkryj metody przesiewania i charakteryzacji biosurfaktantów w celu zwiększenia odzysku oleju. Badanie pokazuje zastosowanie szczepów Rhodococcus, Lysinibacillus i Paenibacillus w procesach biotechnologicznych.

Zwiększony odzysk oleju dzięki połączeniu biosurfaktantów

Przeglądaj więcej filmów