Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
на поставку средств восстановления и повышения физической работоспособности, средств для лечения, профилактики, реабилитации, перевязочных средств, п...полностью>>
'Самостоятельная работа'
Общенаучные и общепрофессиональные дисциплины 0 10 10 .1. Анестезиология 14 4 10 .1.1. Шок у новорожденных: этиопатогенез, классификация, диагностика...полностью>>
'Документ'
керівників, заступників керівників структурних підрозділів міністерств АР Крим, обласних та районних держаних адміністрацій Вінницької, Миколаївської...полностью>>
'Документ'
З необхідністю підвищення тарифів на житлово-комунальні послуги, на жаль, стикнулася переважна більшість українських міст. Головною причиною цього ст...полностью>>

Отчет о научно-исследовательской работе (15)

Главная > Публичный отчет
Сохрани ссылку в одной из сетей:

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Московская государственная академия

ветеринарной медицины и биотехнологии имени К. И. Скрябина»

УДК 544.7

№ госрегистрации 01200961265

Инв.№

УТВЕРЖДАЮ

Ректор ФГОУ ВПО МГАВМиБ,

академик РАСХН

______________Ф.И. Василевич

«___» ___________ 2009 г.

ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ

Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области коллоидной химии и поверхностных явлений.

по теме:
РАЗРАБОТКА МЕТОДИК И СОЗДАНИЕ БИОХИМИЧЕСКИХ КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ВЕТЕРИНАРНО-БИОЛОГИЧЕСКИХ И ЗООТЕХНИЧЕСКИХ НАПРАВЛЕНИЙ

(промежуточный)

Этап первый:

«Выбор направлений исследований и этап предварительных исследований по ферментным коллоидным системам»

Государственный контракт от «07» июля 2009 г. № 02.740.11.0270 в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы

Мероприятие 1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров.

Руководитель темы

_____________________
(подпись)

« ­__»___________2009г.

(дата)


/Балакирев Н.А./

Москва 2009

Список основных исполнителей

Проректор ФГОУ ВПО МГАВМиБ,

академик РАСХН

___________________

подпись, дата

Н.А. Балакирев

Зав. кафедрой,

д.х.н., д.б.н., проф

___________________

подпись, дата

С. Ю. Зайцев

Проф., д.х.н

___________________

подпись, дата

М. С. Царькова

Доцент, к.б.н.

___________________

подпись, дата

Т.В. Каштиго

Доцент, к.х.н.

___________________

подпись, дата

О.С. Белоновская

Доцент, к.б.н.

___________________

подпись, дата

А.А. Лисицына

Докторант, к.х.н.

___________________

подпись, дата

И.Н. Староверова

Ст. преподаватель, к.б.н.

___________________

подпись, дата

Т.О. Азарнова

Зав. уч. лабораторией, к.б.н.

___________________

подпись, дата

И.В. Милаёва

Аспирант

___________________

подпись, дата

Е. Н. Зарудная

Аспирант

___________________

подпись, дата

В. В. Бондаренко

Аспирант

___________________

подпись, дата

А. Н. Тимонин

Студент

___________________

подпись, дата

Д.О. Соловьева

Лаборант

___________________

подпись, дата

М.Н. Шапошников

Реферат

Отчет 150 с., 6 ч., 31 рис., 10 табл., 121 источник.

Ключевые слова: биохимические коллоидные системы, иммобилизованные ферменты, супрамолекулярные ферментные комплексы, ферментные коллоидные системы, коллоидно-химические свойства, белки, полиэлектролиты.

Объекты исследования и разработки. Анализ научно-технической литературы и других материалов, относящихся к биохимическим коллоидным системам, ферментным комплексам и иммобилизованным ферментам, патентные исследования. Получение комплексов липаз с пептидами, изучение каталитической активности таких комплексов в зависимости от условий. Синтез полимерного антистатического средства для текстильных материалов и меха, исследование его термостабильности, антистатических свойств и адгезионных характеристик.

Цели работы по первому этапу

  • Анализ научно-технической литературы и других материалов, относящихся к ферментным коллоидным системам (ФКС). Информационно-аналитическое обеспечение исследований ФКС.

  • Патентные исследования по ФКС.

  • Описание постановки и научно-техническая реализация проведения исследований ФКС.

  • Изучение каталитических свойств липаз в комплексе с белками и пептидами.

  • Разработка способа получения полимерного антистатического средства и изучение его коллоидно-химических свойств.

  • Анализ и обобщение полученных на 1 этапе результатов НИР.

Метод и методология проведения работы включали: анализ научно-технической литературы и других материалов путём изучения печатных и электронных, отечественных и зарубежных изданий, относящихся к ФКС, патентный поиск по международной базе данных, описание постановки и технической реализации проведения исследований, разработка сетевого графика, проведение экспериментальных работ по получению комплексов ферментов (на примере липаз из разных источников) с белками и пептидами, изучение каталитической активности таких комплексов при разном соотношении полимер : липаза. Синтез полимерного антистатического средства на основе сополимеров N,N’-диметил-N,N’-диаллиламионий хлорида и метилметакрилата (ММА), отличающегося большой адгезивной способностью к текстильным материалам и образующего пленкообразные покрытия с высокими антистатическими и термическими свойствами.

В работе использованы следующие физико-химические методы исследования:

потенциометрическое титрование, тензиометрия, ЯМР-спектроскопия, термогравиметрический анализ.

Результаты работы

1. Проведён анализ научно-технической литературы и других материалов, относящихся к ФКС. Изучены методы получения ФКС, их свойства, применение в биологии, медицине, технологии живых систем.

2. Проведенные патентные исследования выявили патентную чистоту разрабатываемых в рамках данного проекта ФКС.

3. Разработана и описана постановка и техническая реализация проведения исследований по ФКС.

  1. Изучены каталитические свойства липаз из разных источников (из поджелудочной железы свиньи, бактерий Pseudomonas fluorescence, гриба Mucor javanicus) в комплексе с белками и пептидами.

  2. Разработан способ получения полимерного антистатического средства и изучены его коллоидно-химические свойства.

  3. Проведен анализ и обобщены полученные на 1 этапе результаты НИР.

Рекомендации по внедрению результатов НИР

Разработка методик и создание биохимических коллоидных систем с использованием современных методических и инструментальных достижений позволит решить ряд актуальных фундаментальных проблем в области коллоидной химии и поверхностных явлений, а также прикладных задач биомедицины и экологии, нано- и биотехнологии, ветеринарии и зоотехнии. Биохимические коллоидные системы на основе ферментов позволят выявить молекулярные механизмы каталитической активности и расширить ассортимент и области применения ферментных препаратов в производстве моющих средств, поверхностно- и биологически-активных соединений, вкусовых и ароматических компонентов, для аналитических и лекарственных целей в медицине и ветеринарии. Особенное значение приобретает разработка и внедрение более эффективных средств диагностики и мониторинга состояния организма животных, что является неотъемлемой частью научно-технического прогресса в развитии животноводства на современном этапе и будет реализовано в данной НИР на базе достижений коллоидной химии.

Выполнение НИР обеспечит достижение научных результатов мирового уровня в решении многих актуальных фундаментальных и прикладных проблем химии и биологии, медицины и экологии, нано- и биотехнологии, ветеринарии и зоотехнии; завершить создание комплексной системы подготовки высококвалифицированных специалистов (от бакалавров и магистров до кандидатов и докторов наук), обладающих особыми компетенциями по профилю данной НИР, что приведет к формированию эффективного и жизнеспособного научного коллектива.

Область применения полученных результатов

Результаты проекта должны быть включены в образовательную программу ФГОУ ВПО МГАВМиБ и использоваться в образовательном процессе на базе научного кадрового потенциала, лабораторного и испытательного оборудования научно-образовательного центра ФГОУ ВПО МГАВМиБ, в том числе в процессе проведения настоящих научно-технических работ.

Новые ФКС, разработанные на основе липазы, могут найти применение в биотехнологии, пищевой промышленности, производстве кормов и т.д. Разработанные способы получения антистатических средств будут использованы в текстильной промышленности. Проведенные исследования новых ФКС на основе липаз из поджелудочной железы свиньи, бактерий Pseudomonas fluorescence, гриба Mucor javanicus исключительно важны для дальнейшей работы по оптимизации каталитической активности этих ферментов с учётом физико-химических параметров и выбора полиэлектролита. Полученные на данном этапе результаты являются ключевыми для успешного выполнения всего проекта.

Прогнозные предположения о развитии объекта исследования

В процессе проведения НИР должны быть разработаны технологические параметры ФКС и методические рекомендации по их использованию для различных областей применения, в том числе: экспериментальные образцы; методики испытаний экспериментальных образцов; технологии получения биохимических коллоидных систем.

В ходе выполнения этапа НИР будут получены результаты интеллектуальной деятельности (статьи, патенты и т.д.); учебно-методические комплексы, включающие учебно-методические пособия, указания и рекомендации; примерные и рабочие учебные программы, практикумы по дисциплинам «Биохимия мембран», «Физическая и коллоидная химия», «Кинетика и термодинамика ферментативных реакций», «Энзимология», «Биоэнергетика», «Бионанотехнология» и другие.

СОДЕРЖАНИЕ

Реферат ……………………………………………………………………………………….……

3

Введение ……………………………..………………………………………………………….…

10

1.1 Анализ научно-технической литературы и других материалов, относящихся к ферментным коллоидным системам (ФКС). Информационно-аналитическое обеспечение исследований ФКС

12

1.1.1 Ферменты – коллоидные частицы ………………………………………………………..…

12

1.1.2 Типы наночастиц ……………………………………….…………………………………...

13

1.1.3 Супрамолекулярные комплексы ферментов ……………………………………………....

16

1.1.4 Общие принципы иммобилизации ферментов и свойства супрамолекулярных

ферментативных систем ………………………………………………………………..….………

1.1.5 Иммобилизированные ферменты – устойчивые системы…………………………………

1.1.6 Применение иммобилизированных ферментов…………………………………………….

1.1.7 ФКС – диагностические тест-системы………………………………………………………

1.1.8 Инкапсулирование ферментов………………………………………………………………

1.1.9 Использование иммобилизованных ферментов в терапии………………………………...

1.1.10 Другие области применения ФКС………………………………………………………….

1.1.11 Нанокапсулированные ферментные системы…………………………………...

1.1.12 Информационно-аналитическое обеспечение исследований ФКС………………………

39

51

53

61

63

66

72

75

85

1.2 Проведение патентных исследований по ФКС

97

1.3 Описание постановки и научно-техническая реализация проведения исследований ФКС …………………………………………………………………………………………………

109

1.3.1 Определение активности липазы методом потенциометрического титрования…………

1.3.2 Определение динамического поверхностного натяжения (ДПН) ферментных систем….

1.3.3 Исследование термических и термоокислительных свойств новых сополимеров и антистатических свойств обработанных ими материалов……………………………………….

1.3.4 Статистическая обработка результатов……………………………………………………..

1.3.5 Планирование разработки с использованием сетевого графика…………………………..

1.4 Изучение каталитических свойств липаз в комплексе с белками и пептидами…...…

1.4.1 Определение каталитической активности липаз из различных источников в присутствии природного полимера – бычьего сывороточного альбумина (БСА)……………..

1.4.2 Измерение ДПН растворов липазы из поджелудочной железы свиньи в смеси с бычьим сывороточным альбумином………………………………………………………………

1.4.3 Измерение ДПН растворов липазы из поджелудочной железы свиньи в смеси с поли-L-глутаминовой кислотой…………………………………………………………………………

1.4.4 Измерение ДПН растворов липазы из поджелудочной железы свиньи в смеси с поли-L-лизином…………………………………………………………………………………………..

1.4.5 Измерение ДПН растворов липазы из поджелудочной железы свиньи в трехкомпонентном комплексе с поли-L-лизином и поли-L-глутаминовой кислотой…..……

111

112

115

119

120

126

126

127

129

130

131

1.5 Разработка способа получения полимерного антистатического средства и изучение его коллоидно-химических свойств……………………………………………………………

132

1.6 Анализ и обобщение полученных на 1 этапе результатов НИР …………….………...

139

Список использованных источников………………………………………………………….

141

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

АЛТ Аланинаминотрансфераза

АМ Антимикробные полимеры

6-АПК 6-аминопенициллановая кислота

АСТ Аспартатаминотрансфераза

БАС Биологически активное соединение

ГГТ Гамма-глутамилтрансфераза

ГОД Глюкозооксидаза

ИЖ Ионы железа

ИМ Иммозим

ИН Инулиназа

ИП Иммобилизованная пектиназа

ИПЕ Иммобилизованная пектиназа

КФ Классификация ферментов

КК Креатинкиназа

ОПА Общая протеолитическая активность

ЛДГ Лактатдегидрогеназа

ПАА Поли(аллиламин)

ПААГ Полиакриламидный гель

ПАВ Поверхностно-активные вещества

ПАМАМ Полиамидоамин

ПВС Поливиниловый спирт

ПДДА Поли(диметилдиаллиламмоний хлорид)

ПЕ Пектиназа

ПНМК Полиэлектролитные нано- и микрокапсулы

ПР Пектиновый раствор

ПСС Поли(стиролсульфонат)

ПЭ Полиэлектролит

ПЭГ Полиэтиленгликоль

ПЭИ Поли(этиленимин)

ПЭНП Полиэтилен низкой плотности

ПФ Пиридоксальфосфат

СБ Селективные барьерные свойства

СБС Супрамолекулярная биологическая система

СМС Синтетические моющие средства

СНС Супрамолекулярные наноразмерные системы

ФКС Ферментные коллоидные системы

ЭДТА Этилендиаминтетрауксусная кислота

Введение

Создание супрамолекулярных биохимических систем (СБС) на основе таких биоорганических соединений, как белки, пептиды, липиды и их синтетических производных, является одной из наиболее интересных и активно развивающихся в настоящее время областей исследований, находящаяся «на стыке» органической и биологической химии, полимерной и коллоидной химии, физической и аналитической химии, ряда современных направлений биологических и медицинских наук. По определению одного из основоположников супрамолекулярной химии и лауреата Нобелевской премии по химии Жан-Мари Лена «супрамолекулярная химия – это химия межмолекулярных связей, изучающая ассоциацию двух и более химических частиц, а также строение и свойства подобных ассоциаций». Наиболее наглядными примерами такого рода СБС могут служить мембранные системы, широко используемые для моделирования структуры и функции биомембран, а именно: мономолекулярные слои (монослои) и пленки Ленгмюра-Блоджетт, плоские бислойные липидные мембраны (БЛМ), сферические би- и полислойные мембраны (везикулы, липосомы и аналоги). Главным недостатком указанных систем является их невысокая стабильность в отличие от природных мембран, стабилизированных электростатическими и гидрофобными взаимодействиями интегральных и периферических белков, пептидов, липидов и гликолипидов. Одним из наиболее успешных подходов к решению этой важной проблемы, развиваемых и автором с сотрудниками, является создание полимерных монослоев, БЛМ и липосом на основе липидоподобных и поверхностно-активных мономеров.

Последние достижения в области СБС связаны с зарождением и бурным развитием нанотехнологии, в том числе – биомедицинской нанотехнологии (биомеднанотехнологии), бионанотехнологии или нанобиотехнологии, которые многими авторами рассматриваются как синонимы. Одно из возможных определений бионанотехнологии (биомеднанотехнологии) может быть представлено как особая область биохимических и биомедицинских наук, занимающаяся изучением принципов создания и функционирования биологических наноразмерных систем; применением полученных знаний для усовершенствования существующих и создания принципиально новых бионаноматериалов, биотехнологических процессов и бионаноразмерных устройств; новых нанотехнологий для локальной селективной диагностики, терапии, хирургии, генной инженерии и биотехнологии. Активное развитие этой области связано с крупными достижениями в биохимии и молекулярной биологии клетки, в познании механизмов действия клеточных и субклеточных систем, а также – с развитием новых методов исследования наноразмерных биосистем, физиолого-биохимических показателей в организме животных и человека. В простейшем случае, даже отдельные сложные белки (хромопротеины, металопротеины, липопротеины, гликопротеины и т.д.), можно рассматривать как природные наносистемы, структурно и функционально оптимизированные в процессе эволюции. Тем более, это относится к их супрамолекулярным системам (агрегатам белков и т.д.), образующимся путем фундаментальных принципов самоассоциации и молекулярного узнавания.

1.1 Анализ научно-технической литературы и других материалов, относящихся к ферментным коллоидным системам (ФКС). Информационно-аналитическое обеспечение исследований ФКС.

Отв. исполнители: зав. кафедрой ФГОУ ВПО МГАВМиБ, проф. д.х.н, д.б.н. С.Ю. Зайцев; доцент, к.б.н. О.С. Белоновская.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Отчет о научно-исследовательской работе, проведенной по заказу Министерства экономического развития и торговли Российской Федерации Тема

    Публичный отчет
    Ключевые слова: ГОСУДАРСТВЕННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ, АРХИТЕКТУРА ЭЛЕКТРОННОГО ГОСУДАРСТВА, АБСТРАКТНАЯ АРХИТЕКТУРА, АГЕНТ, СЕРВИС, РЕПОЗИТОРИЙ, ЭЛЕКТРОННЫЙ АДМИНИСТРАТИВНЫЙ РЕГЛАМЕНТ, РЕГЛАМЕНТ.
  2. Отчет о научно-исследовательской работе (итоговый)

    Публичный отчет
    «Разработка текста Правил землепользования и застройки муниципального образования Городского поселения «Город Краснокаменск» муниципального района «Город Краснокаменск и Краснокаменский район» Забайкальского края
  3. Отчет по научно-исследовательской работе фгбоу впо «Шадринский государственный педагогический институт»

    Публичный отчет
    В настоящее время в институте работает 323 преподавателей. Ученые степени и звания имеют 228 человек, из них 67 (30,3 %) докторов наук, профессоров, кандидатов наук 161 (69,7 %) кандидатов наук, доцентов.
  4. Отчет о научно исследовательской работе кафедры акушерства и гинекологии белмапо за 2008 г

    Публичный отчет
    6) Изучение особенностей течения естественной и искусственной перименопаузы, разработка методов реабилитации и профилактики осложнений данного контингента женщин;
  5. Отчет о научно-исследовательской работе профессорско-преподавательского состава по общеинститутской теме

    Публичный отчет
    Отчет о научно-исследовательской работе профессорско-преподавательского состава по общеинститутской теме «Совершенствование механизма регулирования трудовых и социальных отношений в системе социального партнерства и диалога» за 2010 г.
  6. Отчет о научно-исследовательской работе система критериев качества учебного процесса для дистанционного образования выполненной по научно-технической программе

    Публичный отчет
    Цель работы – разработка и обоснование системы показателей качества Оценка качества дистанционного образования во многих отношениях должна быть близкой к оценке качества обычного очного или заочного образования.

Другие похожие документы..