Scientific Works

ISSN-print: 2073-8730
ISSN-online:
ISO: 26324:2012
Архiви

ІНГІБІТОРИ ТА АКТИВАТОРИ ПРОЦЕСУ ПОГЛИНАННЯ ВУГЛЕКИСЛОГО ГАЗУ ХЛОРОФІЛСИНТЕЗУЮЧИМИ МІКРОВОДОРОСТЯМИ

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Василь Володимирович Дячок
Вікторія Катишева
Сергій Іванович Гуглич
Сергій Мандрик

Анотація

Відходи сучасних виробництв становлять серйозну загрозу для навколишнього середовища, що спонукає до розробки новітніх методів їх утилізації.  Вміст вуглекислого газу в атмосфері вже давно є предметом обговорення на політичному рівні держав світу, лідери яких з року в рік шукають шляхи зменшення шкідливих викидів  в атмосферу. В цьому випадку застосування біологічних методів є об’єктивною умовою для використання фотосинтетичних властивостей  мікроводоростей. Використання мікроводоростей в процесах очищення промислових газових викидів  має суттєві переваги завдяки здатності поглинати в десятки разів більшу кількість вуглекислого газу в порівнянні з наземними рослинами та здатності адаптуватися до несприятливих умовах: низькі температури середовища та освітленість, лужно-кислотний баланс, вплив інгібіторів і т. д. За рахунок дослідження цих факторів можна отримати більш глибоке розуміння біологічних методів знешкодження забрудників, та процесів що відбуваються у досліджуваних  об’єктах.У продуктах спалювання палива завжди міститься велика кількість оксидів, найбільш небезпечними є діоксид сульфуру та оксиди азоту. Тому вивчення впливу їх на процес фотосинтезу хлорофіл синтезуючими мікроводоростями є важливим. Результати експериментальних досліджень процесу поглинання вуглекислого газу із промислових газових викидів хлорофілсинтезуючими мікроводоростями типу Chlorella засвідчують про вплив діоксиду сульфуру та оксидів азоту на динаміку поглинання. Доведено зворотнє неконкурентне інгібіювання  фермент-субстратного комплексу клітини мікроводорості діоксином сульфуру відповідно до теорії Лайнуівера-Берка та активування оксидами нітрогену. Встановлені допустимі значення концентрацій інгібітора, діоксиду сульфуру, в процесі поглинання вуглекислого газу хлорофілсинтезуючими мікроводоростями. Визначено константу нестійкості комплексу ферменту та ферментсубстратного комплексу з інгібітором.  Встановлено  значення оптимальної концентрації оксидів нітрогену, як активатора  приросту мікровдоростей типу Chlorella. The waste of modern production poses a serious threat to the environment, which prompts development of modern methods of their utilization. The content of carbon dioxide in the atmosphere has been the subject of discussion at the political level of the states of the world, whose leaders are looking for ways to reduce harmful emissions to the atmosphere from year to year. In this case, the use of biological methods are objective conditions for the use photosynthetic properties of microalgae. The use of microalgae in the process of purifying industrial gas emissions has significant advantages due to the ability to absorb dozens of times more carbon dioxide than terrestrial plants and adapt to adverse conditions: low temperatures and illumination, alkaline-acid balance, the effect of inhibitors, etc.  Through the study of these factors can gain a deeper understanding of biological methods of neutralizing pollutants  and the processes occurring  in the investigated objects.The products of combustion of fuel always contain a large number of oxides, the most dangerous are sulfur dioxide and nitrogen oxides. Therefore, the study of their influence on the process of photosynthesis by chlorophyllsynthesizing microalgae is important.  The results of experimental studies on the process of carbon dioxide absorption from industrial gas emissions by chlorophyllsynthesizing Chlorella microalgae demonstrate the influence of sulfur dioxide and nitrogen oxides on the absorption dynamics. The phenomenon of sulfur dioxide inhibition and activation by nitrogen oxides of the process of photosynthesis is established.  Reverse noncompetitive inhibition of the microalgae cell-enzyme-substrate complex with dioxin sulfur was proved in accordance with the Linouiver-Burke theory and the activation by nitrogen oxides is proved. The permissible values of the inhibitor concentrations in the process of carbon dioxide absorption by chlorophyllsyntheszing microalgae is established. The instability constant of the enzyme complex and the enzyme substrate complex with the inhibitor is determined. The value of optimal concentration of nitrogen  dioxide as an  activator of the growth of the Chlorella  microalgae is established.
Ключові слова:
вуглекислий газ (CO2), діоксид сульфуру (SO2), діоксид нітрогену (NO2), мікроводорості Сhlorella, інгібітори, активатори, константа нестійкості,

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Дячок, В., Катишева, В., Гуглич, С., & Мандрик, С. (2018). ІНГІБІТОРИ ТА АКТИВАТОРИ ПРОЦЕСУ ПОГЛИНАННЯ ВУГЛЕКИСЛОГО ГАЗУ ХЛОРОФІЛСИНТЕЗУЮЧИМИ МІКРОВОДОРОСТЯМИ. Scientific Works, 82(1). https://doi.org/10.15673/swonaft.v82i1.1010
Розділ
Статьи
Біографії авторів

Василь Володимирович Дячок, Національний університет «Львівська Політехніка», м. Львів

д. т. н. професор

Вікторія Катишева, Національний університет «Львівська Політехніка», м. Львів

аспірант

Сергій Іванович Гуглич, Національний університет «Львівська Політехніка», м. Львів

к. т. н. доцент

Сергій Мандрик, Національний університет «Львівська Політехніка», м. Львів

магістр

Посилання

1. Manakov M. N. Pobedymskyi D.H. (1990) Teoretycheskye osnovy tekhnolohyy mykrobyolohycheskykh proyzvodstv. M.: Ahropromyzdat,. 272 s.

2. PoltorakO.M.,ChukhraiO.S. (1972). Fyzyko-khymycheskye osnovy fermentatyvnoho katalyza / Red. M.M. Poplavskaia. M.:Vysshaia shkola.,.311 s.

3. Zolotar`ova O.K., Shnyukova Ye.I., Syvash O.O., Myxajlenko N.F. (2008). Perspektyvy vykorystannya mikrovodorostej u biotexnologiyi. К.: Al`terpres. 234.

4. Dyachok V. V., Huhlych S. I., Levko O.B. (2015). Vyvchennia vplyvu temperatury na kinetyku poglynannya vuglekyslogo gazu mikrovodorostyamy, 812, 365-372.

5. Dyachok V., Huhlych S., Yatchyshyn Y., Zaporochets Y., Katysheva V. (2017) About the problem of biological processes complicated by mass transfer. 11,1, 111-116.

6. Stepan, D. J. Shockey R. E., Moe T. A., Dorn R. l. (2002) 2.3 carbon dioxide sequestration using microalgae systems, 1, 1-27.

7. Hlobalne poteplinnia. Yak Zemlia zminiuie svoie oblychchia. Spetsproekt TSN.ua. (2017) https://tsn.ua/special-projects/warming. vid 25 bereznia.

8. Min-Kyu Ji, Reda A.I. Abou-Shanabab, Seong-Heon Kim, El-Sayed Salama, Sang-Hun Lee, Akhil N.Kabra, Youn-Suk Lee , Sungwoo Hong, Byong-Hun Jeon. (2013) Cultivation of microalgae species in tertiary municipal wastewater supplemented with CO2 for nutrient removal and biomass production. Ecological Engineering, 58, 142-148.

9. Guanyi Chen, Liu Zhao, Yun Qi. (2015) Enhancing the productivity of microalgae cultivated in wastewater toward biofuel production: A critical review. Applied Energy, 137, 282-291.

10. Sheng-Yi Chiu Chien-Ya Kao Tsai-Yu Chen Yu-Bin Chang Chiu-Mei Kuo Chih-Sheng Lin. (2015) Cultivation of microalgal Chlorella for biomass and lipid production using wastewater as nutrient resource. Bioresource Technology, 184, 179-189.