Другие полимеры, образуемые микроорганизмами

В процессе гумификации растительных и других органических остатков в почве происходит новообразование (синтез) гумусовых веществ, которые являются высокомолекулярными соединениями (полимерами), получающимися в результате поликонденсации различных структурных единиц, главным образом, фенольной, аминокислотной, а возможно, и углеводной природы. Во всех этих процессах участвуют ферментные системы почвенных микроорганизмов. [c.545]

В настоящее время альгинаты из растительных источников используются в основном в пищевой промышленности в качестве загустителей или гелеобразующих агентов. Их применяют для стабилизации йогурта, для предотвращения образования кристаллов льда при получении мороженого подобно производным пропиленгликоля, их добавляют в содержащие кислоту продукты, например в приправы для салатов, поскольку эти соединения образуют гели только при pH ниже 3. Альгинатные полисахариды превращаются в гель в присутствии поливалентных катионов (Са+2, Sr+ ) и поэтому применяются для мягкой иммобилизации микроорганизмов. В других условиях подобное гелеобразование может быть нежелательным и его пытаются предотвратить, получая соответствующие производные полимера. [c.225]

Источники получения и состав. Лигносульфонаты являются побочными продуктами сульфитной варки, осуществляемой для отделения целлюлозной пульпы от древесины. Оболочки клеток древесины представляют собой сложную смесь полимеров. От 70 до 80 % такой ткани образуют полисахариды (именуемые холоцеллюлозой), остальную часть ткани составляет лигнин. Последний — это связующий материал, который придает растениям жесткость. Он служит также для ограничения потерь влаги и защиты растений от разрущающего действия микроорганизмов. Холоцеллюлоза состоит из целлюлозы и гемицеллюлозы. Последняя представляет собой смесь полимеров с относительно короткой цепью, образованную родственными сахару компонентами. При отделении целлюлозы (примерно половина сухой древесины) при помощи сульфитной варки лигнин и гемицеллюлоза разлагаются и растворяются горячим раствором бисульфита. В качестве бисульфита могут использоваться гидросульфиты кальция, магния, натрия или аммония, хотя чаще всего используется первый из них. Отработанный сульфатный щелок содержит около 10 % твердой фазы, из которых одна половина представлена лигнином, а другая — гидролизной глюкозой, органическими кислотами и смолистыми материалами. [c.487]

Первые работы с описанными выше медиаторными топливными элементами и ферментными электродами пролили свет на различные проблемы, связанные с ре-докс-медиаторами. Особенно важно было бы идентифицировать или синтезировать такие медиаторы, которые могут сопрягать биокатализатор с электродом, избегая при этом потерь активного редокс-компонента во время измерения (хотя в приборах одноразового действия потеря медиатора или других компонентов вполне допустима). В датчиках для длительного использования, у которых сигнал может зависеть от концентрации медиатора и потеря его приводит к плохой воспроизводимости, концентрацию медиатора можно поддерживать постоянной при помощи контролируемого высвобождения из микрокапсул [33, 54]. Альтернативой является поиск медиаторов или их производных, размеры молекул которых слишком велики, чтобы проникать через сеть субстрат-проницаемого геля или какой-либо другой структуры, обеспечивающей иммобилизацию микроорганизмов. Ионные медиаторы могут удерживаться также противоположно заряженным полимером или компонентом сополимера, соответствующим образом локализованным или распределенным в гелевом носителе. Ниже рассмотрены некоторые другие возможные подходы, используемые в настоящее время. [c.250]

Внеклеточные полисахариды не являются жизненно необходимыми для микроорганизмов. В природе есть виды, никогда их не образующие. Экспериментально показано, что клетки, лишенные капсул, столь же жизнеспособны, как и капсулированные. Тем не менее внеклеточные полисахариды выполняют определенные функции, способствующие поддержанию условий, благоприятных для жизнедеятельности продуцента. Одни из них — универсальны для всех полисахаридов, поскольку определяются общими для этих веществ свойствами, другие — специфичны для определенного полисахарида, что обусловлено особенностями состава и строения данного полимера. [c.397]

Роль пластмассовых покрытий в современной технике трудно переоценить. Превосходная химическая стойкость, водостойкость, погодоустойчивость, стойкость к изменению температуры и другие свойства полимерных материалов позволяют использовать их для защиты от коррозии и агрессивного воздействия химических сред самого разнообразного химического оборудования, трубопроводов, строительных конструкций. Пластмассовые покрытия позволяют повысить срок службы обычных конструкционных материалов, а это означает, что в ряде случаев нет необходимости применять дорогостоящие нержавеющие стали и сплавы. Хорошие декоративные свойства пластмасс в сочетании с такими свойствами, как устойчивость к воздействию микроорганизмов, низкая газопроницаемость, отсутствие токсичности и т. д. дают возможность использовать пластмассы для создания различных слоистых материалов, успешно применяемых для декоративного оформления и упаковки. Покрытия на различные изделия и рулонные материалы могут быть нанесены разными способами в зависимости от физических свойств полимерного материала, а также от вида покрываемого изделия. Для создания покрытий полимерные материалы могут использоваться в виде расплавов, растворов, порошков, пленок. Одним из наиболее интересных является метод нанесения порошкообразного полимера в псевдоожижениом слое. Покрытия на основе высокомолекулярных эпоксидных смол на металлических деталях самого сложного профиля могут быть получены окунанием предварительно нагретой детали в ванну, в которой находится псевдоожиженная порошкообразная смола и отвердитель. Для нанесения покрытий на наружные и внутренние поверхности крупногабаритных конструкций разработаны различные конструкции многокомпонентных распылителей, с помощью которых можно наносить на поверхность как жидкие композиции, так порошковые и волокнистые наполнители. Несколько лет назад появились сообщения о вакуумном методе нанесения пленочных покрытий. Покрытия в этом случае образуются путем приклеивания под вакуумом полимерной пленки к поверхности изделия [235]. [c.195]

Все грамположительные эубактерии, за исключением микрококков и некоторых стрептококков, а также дрожжи и мицелиальные грибы содержат в области цитоплазматической мембраны тейхоевые кислоты (1—2% от сухой биомассы). Тейхоевые кислоты относят к кислым полисахаридам необычного строения. При их гидролизе наряду с моносахаридами образуются вещества, относящиеся к другим классам соединений. Разнообразие тейхоевых кислот определяется в основном числом присутствующих в них остатков сахаров и наличием связей различных типов. Мембранные тейхоевые кислоты — это всегда глицерофос-фатные полимеры, часто связанные с гликолипидами и фосфолипидами (липотейхоевые кислоты). У некоторых микроорганизмов выявляются только липотейхоевые кислоты, а свободных тейхоевых кислот нет. В мембранах грамотрицательных бактерий тейхоевые кислоты не обнаружены. [c.391]

При исследовании биоповреждений металлоконструкций имеются определенные методологические трудности. Во-первых, био-повреждения материалов микроорганизмами носят специфический характер. В отличие от других видов повреждений в них непосредственно участвуют живые организмы, т. е. приходится иметь дело с биологическими объектами и процессами. Ркследования осложняются из-за видового многообразия микроорганизмов и взаимного влияния их друг на друга как положительного, так и отрицательного (симбиоз, комменсализм, конкуренция, антагонизм и т. п.), а также вследствие сложных процессов, протекающих внутри самого микроорганизма (метаболизм, анаболизм, катаболизм). Кроме того, нестабильность некоторых полимерных материалов и влияние их на микроорганизмы еще более усложняет проблему. Материалы конструкций техники и сооружений, а также условия эксплуатации последних, в особенности температурные факторы, влияют на развитие микроорганизмов и вызывают их эволюцию. Выявлено, что отдельные полимеры ЛКП и некоторые вещества (амины, кетоны, окислы азота и пр.), а также пониженная температура (-Ь4...-Ьб °С), искусственная аэрация и другие факторы определяют видовой состав (отбор) и адаптацию наиболее жизнеспособных микроорганизмов. В процессе отбора и адаптации повышается их агрессивность в отношении материалов, на которых они образуют колонии. [c.47]

Наконец, даже при падежной герметизации мест соединения различных частей аппаратуры неизбежна диффузия примесей из окружающей среды через стенку аппарата. В технологии особо чистых неорганических веществ в подавляюн1ем большинстве случаев используются полимерные материалы. Оказалось, что изделия из полимерных материалов (листы, трубы) имеют мельчайшие поры и тонкие канальцы [2]. Помимо этого поздушш,1е загрязнения могут диффундировать через пустоты, образующиеся в результате беспрерывного колебательного движения отдельных элементов макромолекул. Полимеры с линейной структурой, вс имеющие полярных групп (полиэтилен, политетрафторэтилен, поливинилхлорид и другие), как более гибкие, являются и более проницаемыми для газа, чем высокомолекулярные соединения с пространственной структурой [2]. Необходимо отметить, что скорость диффузии газа резко возрастает с повышением температуры, и особенно в тот момент, когда полимер переходит из стеклообразного в эластичное состояние [3], Пластические материалы подвержены также микробиологической коррозии. Жизнедеятельность микроорганизмов, поселяющихся на полимерных материалах, может привести к тонкому перфорированию стенок аппаратуры и деструкции самого полимера [2]. В некоторых случаях плесень может прорастать [c.31]

Среди организмов, разрушающих материалы, найдены представители практически всех известных систематических групп живого мира. Более 40 % всех повреждений наносят микроорганизмы, в результате жизнедеятельности которых изменяется углеводородный состав жидкого топлива, образуются слизеобразные продукты и эмульсии, которые засоряют фильтры и насосы двигателей, ухудшают свойства смазочных материалов, изменяя их поверхностное натяжение, разрушают древесину, синтетические полимеры и многие другие материалы. [c.13]

Четвертый этап — накопление продуктов метаболизма, образующихся в результате жизнедеятельности микроорганизмов на поверхностях металлоконструкций, — представляет значительную опасность. Несовершенные грибы продуцируют десятки органических кислот. Например, Aspergillus ig er образует щавелевую, фумаро-вую, янтарную, малеиновую, яблочную, лимонную, глюконовую, винную, молочную кислоты. Такие грибы относят к технофилам. Они встречаются при эксплуатации практически во всех климатических зонах. Органические кислоты повышают агрессивность среды, стимулируя процессы коррозии металлов и деструкцию полимеров, а также служат источником питания для других микроорганизмов. Некоторые грибы увеличивают щелочность среды илй воздействуют на материалы конструкций окислительными ферментами с выделением перекиси водорода и при разложении последней -- атомарным кислородом. К таким ферментам относятся оксидоредуктаза каталаза, [c.66]

Для образования большого количества полимера требуется легкодоступный и дешевый источник углерода. Ферментация позволяет культивировать организм-продуцент в строго определенных условиях среды, контролируя, таким образом, процесс биосинтеза и влияя на тип продукта и его свойства. Специфи- чески изменяя условия роста, можно менять молекулярную массу и структуру образующегося полимера, В ряде случаев максимальная скорость синтеза полисахарида достигается в логарифмической стадии роста, в других — в поздней логарифмической или в начале стационарной. Обычно углеводными субстратами служат глюкоза и сахароза, хотя полисахариды могут образовываться и при росте микроорганизмов на н-алка-,яах( С12-61), керосине, метаноле, метане, этаноле, глицероле и этиленгликоле. Недостатком проведения процесса в ферментерах является то, что среда часто становится очень вязкой, поэтому культура быстро начинает испытывать недостаток кислорода мы все еще не умеем рассчитывать соотношение между скоростью перемешивания неньютоновских жидкостей и подачей кислорода. Необходимо также контролировать быстрые изменения pH среды. И все же упомянутый метод позволяет быстро синтезировать полимер для того, чтобы определить его физические свойства, а также дает возможность оптимизировать состав среды, главным образом в отношении эффективно- сти различных углеводных субстратов. Часто в качестве лимитирующего фактора применяют азот (соотношение углерод азот — 10 1), хотя можно использовать и другие (серу, магний, калий и фосфор). Природа лимитирующего фактора способна определять свойства полисахарида, например его вяз- костные характеристики и степень ацилирования. Так, многие оолисахариды, синтезируемые грибами, фосфорилированы. При недостатке фосфора степень фосфорилирования может уменьшаться или становиться равной нулю в этих условиях может даже измениться соотношение моносахаридов в конечном по- [c.219]

Хотя зеленые растения на протяжении многих миллионов лет синтезируют из двуокиси углерода органические соединения, сколько-нибудь заметного накодления органических веществ за это время не произошло. Лишь небольшая их часть в условиях без доступа воздуха сохранилась в рме сильно восстановленных соединений углерода это нефть, природный газ и каменный уголь. В аэробных условиях все вещества биологического происхождения подвергаются распаду. Каким бы сложным Н1 было то или иное вещество, в природе всегда найдется микроорганизм, способный полностью или частично его расщепить, а продукты этого расщепления будут использованы другими микроорганизмами. Таким образом, в совокупности микроорганизмы в биохимическом смысле всемогущи , и это дает основание говорить об универсальности микробов. В настоящее время, однако, нужно внести в это утверждение некоторые коррективы. Многие из созданных человеком низкомолекулярных веществ (ядохимикаты, детергенты и т.п.) и высокомолекулярных полимеров оказались устойчивыми и не разлагаются микроорганизмами (насколько позволяют судить многолетние наблюдения и результаты экспериментов). [c.403]

Для аппретирования тканей примененио поливинилового спирта с различным содержанием остаточных ацетильных групп особенно целесо-об1)азно, так как в зависимости от требований можно выбрать полимер, растворимый в холодной или горячей воде или растворимый в холодной и не растворимый в горячей воде и выпадающий или не выпадающий нз раствора при охлаждении. В случае необходимости поливиниловому спирту путем дополнительной обработки может быть придано свойство, нерастворимости. Таким образом, в этом отношении аппрет из поливинилового сиирта выгодно отличается от обычного крахмального, декстринового или пектинового аппрета, а также аппрета из животного клея, легко удаляемых при стирке ткани. Несмываемый аппрет из поливинилового спирта сохраняется на ткани после нескольких десятков стирок. Аппретирование поливиниловым спиртом, его производными и некоторыми композициями может значительно уменьшить сминаемость хлопчатобумажных и других тканей. Положительную роль играет также устойчивость П0.1ИВИ1ШЛ0В0Г0 спирта по отношению к воздействию микроорганизмов. [c.186]

Природа соединения углерода и его концентрация могут влиять на количественный выход полисахаридов. Так, наиболее высокий выход экзогликаиа в культурах некоторых микобактерий наблюдается в среде с гексадеканом, хотя биосинтез полимера возможен на средах с другими углеводородами, сахарами и многоатомными спиртами. В ряде случаев для максимального образования полисахарида требуется более высокая концентрация источника углерода в среде, чем для наивысшего накопления биомассы. В условиях периодического культивирования синтезу полисахаридов обычно благоприятствует создание избытка углерода в среде при некотором дефиците азота и фосфора. Однако стимуляция биосинтеза экзогликанов повышением содержания углеродного субстрата в среде возможна лишь до определенного предела, сверх которого положительный эффект ие проявляется, а в некоторых случаях наблюдается угнетение процесса. При культивировании в хемостате некоторые микроорганизмы образуют внеклеточные гликаны даже при лимитации углеродным субстратом. [c.402]