BioScience Blog – Научный Биологический блог

Логинов Я.О., Четвериков C.П.

Бактерии рода Azotobacterв определенных условиях способны продуцировать в среду экзополисахариды, которые могут служить энергетическим резервом клеток в условиях дефицита питательных веществ. Они также могут воздействовать на реологические свойства водных систем и образовывать гели различной плотности при малых концентрациях. Благодаря этому свойству, они применяются в пищевой, медицинской, фармацевтической отраслях промышленности, в сельском хозяйстве, а также успешно использоваться для повышения нефтеотдачи разработанных и обедненных пластов.

В Институте биологии Уфимского научного центра РАН был выделен и идентифицирован штамм AzotobactervinelandiiИБ 1, обладающий широким спектром антагонистической активности по отношению к грибным фитопатогенам. Изучение свойств культуральной жидкости данного штамма показало наличие в ней значительного количества экзополисахарида (ЭПС). Штамм AzotobactervinelandiiИБ 1 запатентован в качестве продуцента экзополисахарида (Пат. РФ № 2266324).

Наибольшее количество ЭПС штамм синтезирует при выращивании на средах, содержащих в качестве источника углерода мелассу и глюкозу. Содержание полисахарида в культуральной жидкости строго зависит от условий культивирования и доходит до 25 г/л.

По химической структуре молекулы ЭПС представляет собой полиуронид с высоким содержанием ацелированной L – гулуроновой кислоты, отвечающей за вязкостные свойства.

Важной особенностью продуцируемого полисахарида является его способность хорошо растворяться в высокоминерализованной воде.

Исследованы реологические характеристики модельных составов биополимера в различной концентрации с солями (хлориды, нитраты, сульфаты) щелочных и щелочноземельных металлов (калий, натрий, кальций, магний, железо, марганец) при их концентрации 50, 100, 150 г/л.

Показано, что в опытах с неразбавленным биополимером (100%) введение различных анионов по-разному сказывается на его вязкостных характеристиках. Сульфаты увеличивают вязкость биополимера при концентрации 50 г/л на 13-21 %, 100 г/л на 20-35 г/л, 150 г/л на 25-47 % (в зависимости от катиона), введение же сульфатов и хлоридов понижает вязкость биополимера, за исключением хлорида натрия. В вариантах с 20 %-ным раствором биополимера с введением солей в концентрациях 50, 100, 150 г/л увеличение его вязкости доходит, соответственно, до 5, 11, 15 % (нитраты), 14, 23, 37 % (хлориды) и до 54, 68, 82 (сульфаты).

Таким образом, полученные результаты говорят о перспективности дальнейшего использования нового штамма AzotobactervinelandiiИБ 1 при проведении опытно-промышленных работ для повышения нефтеотдачи.