Кафедра "Біотехнологія, біофізика та аналітична хімія"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/15

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/biotech

Кафедра "Бiотехнологiя, біофізика та аналiтична хiмiя" була створена у 1998 році на базі кафедри "Аналітична хімія", яка у 1940 році була виділена з кафедри хімії в самостійну кафедру. Ініціатива створення кафедри належить доктору технічних наук, професору Миколі Федосовичу Клещеву.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту хімічних технологій та інженерії Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут". Кафедра провадить освітню, методичну та наукову діяльність у галузі знань "Хімічна та біоінженерія". Крім теоретичних основ біотехнології, велику увагу було приділяється контролю якості і сертифікації біотехнологічної продукції.

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 2 доктора наук: 1 – технічних, 1 – фармацевтичних; 8 кандидатів наук: 3 – біологічних, 5 – технічних; 2 співробітника мають звання професора, 6 – доцента.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 19

Генна інженерія як основний напрямок сучасної біотехнології
(Державний біотехнологічний університет, 2024) Ковальницька, К. О.; Гаврютіна, В. А.; Масалітіна, Наталія Юріївна
Дослідження амілолітичної активності культуральної рідини в біотехнології симбіотичних культур Меdusomyces Gisevii та Oryzamyces Indici
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Масалітіна, Наталія Юріївна; Близнюк, Ольга Миколаївна; Бєлінська, Анна Павлівна; Варанкіна, Олександра Олександрівна; Кричковська, Лідія Василівна
На підставі аналізу літературних джерел встановлено, що природні симбіонти Medusomyces Gisevii та Oryzamyces Indici є цінним біотехнологічними об'єктами. Актуальним є пошук способів впливу на нього з метою отримання тих чи інших продуктів його життєдіяльності. На даний час є актуальним пошук мікроорганізмів продуцентів ферментів, в тому числі амілази. Одним з перспективних в цьому плані біооб'єктів є природні мікробні симбіонти Medusomyces Gisevii (чайний гриб) і Oryzamyces Indici, які завдяки неідентичності мікробіологічного складу та різних умов вирощування можуть мати різний компонентний склад метаболітів. Проведено дослідження амілолітичної активності культуральної рідини Medusomyces Gisevii і Oryzamyces Indici з різними термінами культивування. Вирощування гриба здійснювалося в лабораторних умовах за класичною методикою. Встановлена оптимальна концентрація сахарози для нарощування біомаси Меdusomyces Gisevii та Oryzamyces Indici, яка становить 5 %. Концентрація сахарози 15 % та вище не рекомендується для застосування через пригнічення зростання біомаси із зростанням концентрації вуглеводів в культуральному середовищі. Встановлено, що дані симбіонти починають проявляти амілолітичну активність вже на 7-8-му добу культивування в стандартному живильному середовищі, середовищі з додаванням 10% молока і середовищі на основі сироватки. З плином часу амілолітична активність підвищується. Однак інтенсивність метаболізму мікроорганізмів, критерієм якої є співвідношення загальної і екзогенної амілази, найбільш виражена на ранніх термінах культивації. Встановлено, що культуральна рідина полікультур проявляє високу амілолітичну активність. Даний факт дозволяє вважати інокулят Medusomyces Gisevii і Oryzamyces Indici перспективною біотехнологічною сировиною як джерела фермента амілази.
Використання методики аналізу іммобілізованих дріжджів saccharomyces cerevisiae в біотехнологічній промисловості
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Бєлих, Ірина Анатоліївна; Самойленко, Сергій Іванович; Висеканцев, І. П.; Бєлінська, Анна Павлівна; Варанкіна, Олександра Олександрівна; Близнюк, Ольга Миколаївна; Масалітіна, Наталія Юріївна; Мироненко, Лілія Сергіївна; Кукушкін, А. І.
Робота присвячена сучасному стану та проблемам іммобілізації клітин мікроорганізмів, а також довгостроковому зберіганню систем іммобілізованих клітин для потреб біотехнологічних виробництв. В експериментальній частині розроблені умови іммобілізації дріжджових клітин S. cerevisiae в альгінатному гелі та визначення їх життєздатності, що давало високу повторюваність результатів дослідів. Результати експериментів показали, що життєздатність іммобілізованих клітин була вище, чим вільних клітин дріжджів. Так, при заморожуванні дріжджів в 1 % розчині альгінату натрію зі швидкостями 1, 5, 10, 15°С/хв. і при зануренні в рідкий азот кількість життєздатних клітин становила: 90,8; 74,5; 38,1; 16,0; 1,8 %. На основі аналізу літературних джерел, можна зробити висновок що, гелева матриця проявляє кріопротективну дію на клітини дріжджів у процесі заморожування. Вивчено комплексний вплив режимів охолодження та консервуючих захисних середовищ, що містять альгінат натрію, на життєздатність дріжджів. Експериментально показано перевагу зберігання клітин в іммобілізованому стані. Встановлено, що на життєздатність клітин S. cerevisiae в процесі кріоконсервування впливають швидкість охолодження і склад середовища консервування. У всіх середовищах заморожування, як без захисних компонентів, так і з додаванням кріопротектора, найбільш високі результати отримані при охолодженні зі швидкістю 1 °С/хв. Показники життєздатності в зразках становили: 73,1 % – у дистильованій воді; 90,8 % – в 1 % розчині альгінату натрію; 87,1 % – в 5 % розчині ДМСО і 86,1 % – в 1 % розчині альгінату натрію з додаванням 5 % ДМСО. При заморожуванні клітин в 5 % розчині ДМСО і в 1 % розчині альгінату натрію з додаванням 5 % ДМСО, кількість життєздатних клітин також зменшувалася в міру підвищення швидкості охолодження, але вірогідно не відрізнялася від показника життєздатності клітин у зразках заморожених в 1 % розчині альгінату натрію. Для клітин S. cerevisiae найкращі результати за життєздатністю отримані при повільному охолодженні для всіх кріозахисних середовищ. Одержані результати дозволяють рекомендувати альгінат натрію як носій кріоконсервованих іммобілізованих клітин при використанні в біотехнологічних виробництвах для одержання біологічно активних речовин.
Застосування методів аналітичної хімії та контролю у дослідженні окисних процесів в хімічних, харчових, біотехнологічних та фармацевтичних технологіях
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Самойленко, Сергій Іванович; Бєлінська, Анна Павлівна; Бєлих, Ірина Анатоліївна; Близнюк, Ольга Миколаївна; Масалітіна, Наталія Юріївна; Варанкіна, Олександра Олександрівна
Досліджено окисні процеси, які мають місце у продукті хімічних, харчових, фармацевтичних технологій та біоінженерії – ліпідному розчині β-каротину з біомаси Blakeslea trispora, збагаченого поліненасиченими жирними кислотами і рослинними антиоксидантами за допомогою титрування методом замісника для контролювання технологічних властивостей сировини та готової продукції. Аналітичний метод визначення вмісту пероксидів і гідропероксидів в сировинних компонентах і в розробленому продукті заснований на реакції взаємодії продуктів окиснення ліпідних компонентів (пероксидів і гідропероксидів) з калій йодидом в розчині оцтової кислоти і хлороформу і подальшому кількісному визначенні йоду, що виділився, розчином натрій тіосульфату титриметричним методом. Досліджено вміст первинних продуктів окиснення (пероксидів, гідропероксидів) в сировині для розробленого продукту: ліпідного розчину β-каротину з біомаси гетероталічного гриба Blakeslea trispora; рослинних олій різного жирнокислотного складу і з різним вмістом природних антиоксидантів. Одержані дані пероксидних чисел сировини задовольняють вимогам відповідної нормативної документації. Виготовлено ліпідний розчин β-каротину з біомаси Blakeslea trispora, збагаченого поліненасиченими жирними кислотами і природними антиоксидантами, наступного складу: олія соєва рафінована (70 ± 3,5 %); олія кунжутна рафінована (20 ± 0,8%); олія соняшникова рафінована (10 ± 0,6 %); ліпідний розчин β-каротину з біомаси Blakeslea trispora (0,01 ± 5∙10-4 %). Базуючись на проведених дослідженнях, визначено динаміку окиснення розробленого продукту – ліпідного розчину β-каротину з біомаси Blakeslea trispora, збагаченого поліненасиченими жирними кислотами і природними антиоксидантами. Доведено, що період індукції окиснення виробленого продукту за 85 ± 1 °С у 3,1 рази вище за період індукції контрольного зразку. Проведені дослідження свідчать про доцільність використання титрування методом замісника для контролю технологічних властивостей сировини та готової продукції в означених вище галузях промисловості.
Визначення вмісту основних компонентів топінамбуру у процесі зберігання за допомогою аналітичних та фізико-хімічних методів аналізу
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Самойленко, Сергій Іванович; Бєлих, Ірина Анатоліївна; Мироненко, Лілія Сергіївна; Звягінцева, Оксана Вікторівна; Близнюк, Ольга Миколаївна; Масалітіна, Наталія Юріївна
Робота присвячена вивченню біологічно активних речовин топінамбуру за допомогою аналітичних та фізико-хімічних методів аналізу. У ході проведення експерименту було визначено вміст інуліну та вітамінів у топінамбурі за допомогою методів аналітичної хімії: інуліну – 65,43 мкг/100 г, вітаміну С – 100,12 мкг/100 г, бета-каротину – 55,26 мкг/100 г. Досліджено зміну масової частки інуліну при зберіганні топінамбуру за різних температур та у переробленій на порошок сировині. При зберіганні бульб топінамбуру протягом семи місяців за різних температурних умов масова частка інуліну була більша у переробленій на порошок та висушеній сировині – 60 %, менша у морозильній камері – 50 % та найменша у холодильнику – 20 %. Досліджено зміну масової частки аскорбінової кислоти за допомогою титриметричного методу аналізу. У порошку бульб спостерігалось різке зниження вмісту аскорбінової кислоти, це можна пояснити інактивацією вітаміну при дії високих температур у процесі висушування сировини. Вміст аскорбінової кислоти в охолоджених бульбах (4±2) °С до кінця терміну зберігання знизився на 60 %. Найкращі результати були одержані у заморожених бульбах (–20±2) °С, вміст аскорбінової кислоти в них змінився на 12–15 % у порівнянні з контролем. Досліджено вміст бета-каротину, який визначали фотоколориметричним методом за стандартною методикою. У порошку бульб топінамбуру вміст бета-каротину до кінця терміну зберігання знизився на 12 %. У заморожених бульбах (–20±2) °С – на 35 %. У охолоджених бульбах, вміст бета-каротину супроводжувався зниженням масової частки бета-каротину протягом усього терміну та становив 60 %. Найкращі результати були одержані у бульб, які зимували у ґрунті, масова частка вітамінів знизилася лише на 10 %. При зберіганні бульб топінамбуру за різних температурних умов, частка вітамінів більша у бульбах які зимували у ґрунті, менша у морозильній камері і найменша у холодильнику. Надано рекомендації, щодо способу зберігання топінамбуру з максимальним збереженням вмісту біологічно активних речовин. Висушений порошок бульб топінамбуру найбільш придатний для тривалого зберігання з мінімальною втратою інуліну та бета-каротину, що дає змогу використовувати його при виробництві лікувально-профілактичних препаратів.
Дослідження ефективності інокуляції сої біотехнологічними препаратами
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Коляда, О. В.; Близнюк, Ольга Миколаївна; Масалітіна, Наталія Юріївна; Бєлінська, Анна Павлівна; Варанкіна, Олександра Олександрівна; Бєлих, Ірина Анатоліївна
Соя є потужними біологічними фіксатором молекулярного азоту. Підвищенню інтенсифікації азотфіксації культури сприяє інокуляція – заселення прикореневої зони ефективними штамами симбіотичних бульбочкових бактерій. Бульбочкові симбіотичні бактерії фіксують молекулярний азот і трансформують його в доступну для культур форму. Також бульбочкові бактерії синтезують амінокислоти й вітаміни групи В та інші біологічно активні речовини, що в цілому позитивно впливає на ріст і розвиток сої та забезпечує високу продуктивність культури. Особливості взаємодії бобових рослин і бульбочкових бактерій у польових умовах залежать від ряду факторів, таких як генотип рослин, видовий склад, чисельність та активність азотфіксаторів, властивості ґрунтів, їх водний і температурний режими та рівень агротехніки. Проаналізовано ефективність інокуляції сої біотехнологічними препаратами на основі азотфіксувальних мікроорганізмів. В Україні на сьогодні на основі бульбочкових бактерій створено та апробовано ряд біотехнологічних препаратів, таких як Нітрагін, Ризотрофін, Ризоактив, Ризобофіт, Ризогумін, Азотофіт, Азорхіс. Численними експериментами науковців доведено, що їх внесення за вирощування бобових культур сприяє підвищенню урожайності зеленої маси на 50,0–54,0 %, зерна – на 11,0–40,0 %, забезпечує зростання збору протеїну, підвищення стійкості рослин до хвороб, та сприяє формуванню активного симбіотичного апарату. Відповідно до результатів аналізу наукової літератури та проведених досліджень встановлено позитивний вплив застосування біотехнологічних препаратів на формування бульбочок на коренях сої та підвищення інтенсивності азотфіксації. Також прослідковано позитивні зміни показників структури врожаю культури під впливом інокуляції. Підтверджено підвищення урожайності сої за застосування біотехнологічних препаратів на основі симбіотичних азотфіксувальних бактерій. Доведено, що інокуляція сої біотехнологічними препаратами є ефективним заходом, що забезпечує підвищення продуктивності сої, покращення якості отриманої продукції, сприяє інтенсифікації утворення бульбочок на коренях, і як наслідок, посилює фіксацію атмосферного азоту.
Біоконверсія відходів
(2023) Бєлінська, Анна Павлівна; Близнюк, Ольга Миколаївна; Масалітіна, Наталія Юріївна; Мироненко, Лілія Сергіївна
У навчальному посібнику викладено теоретичні основи біоконверсії відходів. Навчальний посібник призначений для студентів усіх форм навчання спеціальності 162 «Біотехнології та біоінженерія». Розглянуто загальну характеристику відходів, основні принципи мік-робіологічної переробки органічних відходів. Зосереджено увагу на способах збагачення відходів кормовим білком, силосування, компостування, аеробної стабілізації, анаеробному зброджуванні та метаногенерації, біоконверсії в теплову енергію, паливо, біодобрива, а також біодеструкції рослинних і синтетичних полімерів. Проаналізовано основні технологічні особливості складування та поховання твердих відходів. Розглянуто питання вермикультивування та вермикомпостування як способи біоконверсії відходів. Посібник може бути корисним науковцям і практикам, викладачам, а також працівникам біотехнологічної та переробної промисловості і сільського господарства у їх повсякденній професійній діяльності.
Методичні вказівки до практичних робіт з курсу "Контроль та керування біотехнологічними процесами"
(2022) Бєлінська, Анна Павлівна; Близнюк, Ольга Миколаївна; Масалітіна, Наталія Юріївна
В даний час вимоги до якості продуктів, що випускаються підприємствами біотехнологічної промисловості, визначають не тільки тип обладнання, який виконує ту чи іншу операцію, але й умови, принципи та методи його роботи, а також зумовлюють наявність різних типів апаратів, що застосовуються. Системи автоматизації (СА), які застосовуються в біотехнологічній промисловості та автоматичні системи управління технологічними процесами (АСУТП) різні та різноманітні за типами, засобами зв'язку, інтерфейсами, типом обробки сигналу тощо. Автоматизація являє собою один із найважливіших засобів здійснення переходу до якісно нового виробництва за рахунок підвищення продуктивності праці, поліпшення якості продукції, оптимізації процесів, зниження собівартості продукції, забезпечення безпеки роботи обладнання, поліпшення умов та культури виробництва. Дані методичні вказівки призначені для виконання практичних робот з курсу "Контроль та керування біотехнологічними процесами" для студентів спеціальності 162 "Біотехнології та біоінженерія". Мета практичних робіт – систематизація, закріплення та розширення теоретичних знань, здобуття практичних навичок розрахунку та проектування конкретних завдань автоматизації біотехнологічних виробництв на сучасному рівні досягнення науки та техніки. При виконанні практичних робіт вирішуються такі завдання: виконання робіт на стадіях технічного та робочого проектування, освоєння методів інженерного вибору, розрахунку технічних приладів та засобів автоматизації. Виконання практичних робіт сприяє глибшому вивченню курсу та отриманню практичних навичок проектування систем автоматизованого управління біотехнологічних виробництв та розрахунку первинних вимірювальних перетворювачів та вимірювальних схем.
Методичні вказівки до практичних робіт з курсу "Контроль та керування біотехнологічними процесами"
(2022) Бєлінська, Анна Павлівна; Близнюк, Ольга Миколаївна; Масалітіна, Наталія Юріївна
В даний час вимоги до якості продуктів, що випускаються підприємствами біотехнологічної промисловості, визначають не тільки тип обладнання, який виконує ту чи іншу операцію, але й умови, принципи та методи його роботи, а також зумовлюють наявність різних типів апаратів, що застосовуються. Системи автоматизації (СА), які застосовуються в біотехнологічній промисловості та автоматичні системи управління технологічними процесами (АСУТП) різні та різноманітні за типами, засобами зв'язку, інтерфейсами, типом обробки сигналу тощо. Автоматизація являє собою один із найважливіших засобів здійснення переходу до якісно нового виробництва за рахунок підвищення продуктивності праці, поліпшення якості продукції, оптимізації процесів, зниження собівартості продукції, забезпечення безпеки роботи обладнання, поліпшення умов та культури виробництва. Дані методичні вказівки призначені для виконання виконання практичних робот з курсу "Контроль та керування біотехнологічними процесами" для студентів спеціальності 162 "Біотехнології та біоінженерія". Мета практичних робіт – систематизація, закріплення та розширення теоретичних знань, здобуття практичних навичок розрахунку та проектування конкретних завдань автоматизації біотехнологічних виробництв на сучасному рівні досягнення науки та техніки. При виконанні практичних робіт вирішуються такі завдання: виконання робіт на стадіях технічного та робочого проектування, освоєння методів інженерного вибору, розрахунку технічних приладів та засобів автоматизації. Виконання практичних робіт сприяє глибшому вивченню курсу та отриманню практичних навичок проектування систем автоматизованого управління біотехнологічних виробництв та розрахунку первинних вимірювальних перетворювачів та вимірювальних схем.
Конспект лекцій з курсу "Контроль та керування біотехнологічними процесами"
(2022) Бєлінська, Анна Павлівна; Близнюк, Ольга Миколаївна; Масалітіна, Наталія Юріївна
Дисципліна "Контроль та керування біотехнологічними процесами" розкриває прикладні питання теорії автоматичного регулювання біотехнологічних процесів, а також принципи синтезу засобів автоматики, якими на даний час оснащені всі виробничі технологічні об'єкти біотехнологічних виробництв. Автоматизація виробничих процесів в біотехнології – це комплекс заходів з розроблення нових, прогресивних технологічних процесів і створення на їх основі нових високопродуктивних машин і систем машин. Головний напрямок автоматизації – створення високопродуктивних технологічних процесів. На сьогодні можна з упевненістю стверджувати, що напрямок переобладнання біотехнологічних виробництва на основі гнучких автоматизацій усіх процесів набув визнання. Гнучкі виробничі модулі й роботизовані технологічні комплекси спільно з іншими автоматизованими засобами забезпечення функціонування є основними виконавчими структурними одиницями сучасного гнучкого автоматизованого виробництва. Конспект лекцій призначений для роботи над теоретичним матеріалом з курсу "Контроль та керування біотехнологічними процесами" для студентів спеціальності 162 "Біотехнології та біоінженерія". Мета курсу – формування у студентів системи знань з основ контролю та регулювання технологічних параметрів і керування процесами біотехнологічних виробництв з використанням приладів і засобів автоматизації. Дисципліна "Контроль та керування біотехнологічними процесами" є основною, в якій комплексно розглядаються основи розробки та аналізу систем регулювання біотехнологічних процесів, а також області їх застосування. Для вивчення дисципліни потрібна підготовка з таких дисциплін: "Процеси та апарати біотехнологічних виробництв", "Нормативне забезпечення біотехнологічних виробництв", "Основи проектування біотехнологічних виробництв", "Промислова біотехнологія". Знання з дисципліни використовується на переддипломній практиці та у дипломному проектуванні.