Сорбционная чувствительность препаратов мицелия базидиомицета к парам аммиака по данным анализа распространения акустических волн

O. Civileva; A. Pankratov; I. Kuznetsova; B. Zaitsev; A. Shihabudinov; V. Korolovich

doi:10.15328/chemb_2013_4143-151

O. Civileva Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН, Лаборатория микробиологии, г. Саратов
A. Pankratov Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Институт химии, г. Саратов
I. Kuznetsova Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А Котельникова РАН, Лаборатория физической акустики, г. Саратов
B. Zaitsev Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А Котельникова РАН, Лаборатория физической акустики, г. Саратов
A. Shihabudinov Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А Котельникова РАН, Лаборатория физической акустики, г. Саратов
V. Korolovich Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко Физический факультет, г. Киев

DOI: https://doi.org/10.15328/chemb_2013_4143-151

Ключевые слова: сорбционная чувствительность, акустические волны, грибные изоляты, мицелиальный экстракт

Аннотация

В работе приведены данные об исследовании сорбционной чувствительности изолятов глубинной культуры высшего гриба шиитаке, использованных в качестве модификатора акустического биосенсорного устройства. Выявлены условия подготовки биомодификатора, приводящие к повышенной чувствительности сенсора к водному раствору аммиака. На основе мицелиальных экстрактов получены чувствительные элементы пьезокварцевых резонаторов. Проведен отбор образцов грибных изолятов по критериям величины изменения резонансной частоты и характера релаксации. Выделена в чистом виде составляющая отклика резонатора, обусловленная пленкой из мицелиального экстракта, с помощью процедуры фиттингового моделирования. Получены значения массы пленок, вязкости и модуля упругости. Для установления факта присутствия газообразного аммиака рекомендовано использовать пленку экстракта мицелия шиитаке в возрасте 14 суток, выращенного на синтетической среде культивирования с добавкой индолил-3-уксусной кислоты (0.2 мг/л) и экстрагированного этанолом.

Литература

1. Rembeza S.I., Shmatova Y.V., Svistova T.V., Rembeza E.S., Koshelev N.N. Electrical properties and gas sensor nanocomposite SnO2 with multi-walled carbon nanotubes [Jelektricheskie i gazosensornye svojstva nanokompozita na osnove SnO2 s mnogostennymi uglerodnymi nanotrubkami]. Fizika i tehnika poluprovodnikov – Semiconductors, 2012. 46(9). P. 1213-1216.

2. Nadda M.Z., Petrov V.V., Shihabudinov A.M. Investigation of the properties of the nanocomposite material for highly sensitive sensors of nitrogen dioxide [Issledovanie svojstv nanokompozitnogo materiala dlja vysokochuvstvitel’nyh sensorov dioksida azota]. Inzhenernyj vestnik Dona – Engineering Gazette Don, 2012. 4, 2. Available at: http://ivdon.ru/magazine/archive/n4p2y2012/1349.

3. Silina Y.E. Determination of volatile components of building materials in indoor air using a mass-metric converters [Opredelenie letuchih komponentov stroitel’nyh materialov v vozduhe pomeshhenij s primeneniem mass-metricheskih preobrazovatelej]: Author’s abstract Saratov: Saratov. Reg. University, 2005. P. 24.

4. Makarenko A.A. Biosensors for the detection of aromatic sulfonic acid and phenolic compounds on the basis of bacterial genera Comamonas and Pseudomonas - destructors p-toluene and phenol [Biosensory dlja detekcii sul’foaromaticheskih i fenol’nyh soedinenij na osnove bakterij rodov Comamonas i Pseudomonas - destruktorov p-toluolsul’fonata i fenola]: Author’s abstract. Saratov IBPPM RAS, 2007. P. 26.

5. Andle J.C., Vetelino J.F. Acoustic Wave Biosensors. Sensors and Actuators A: Physical, 1994. 44, P. 167-176.

6. Calabrese G.S., Wohtjen H., Roy M.K. Surface Acoustic Wave Devices As Chemical Sensors in Liquids: Evidence Disputing the Importance of Rayleigh Wave Propagation. Anal. Chem. , 1987, 59. P. 833-837.

7. King W.H. The Use of Resonating Devices to Make Small Mass Measurements . Bull. N.Y. Acad. Med., 1972. 48. P. 459-467.

8. Zaitsev B.D., Kuznetsova I.E., Borodin I.A. Influence of boundary conditions for the electric field on the characteristics of surface acoustic waves propagating in potassium niobate [Vlijanie granichnyh uslovij dlja jelektricheskogo polja na harakteristiki poverhnostnyh akusticheskih voln, rasprostranjajushhihsja v niobate kalija]. Akustich. Zhurn – Acoustic . journal,- 2004, 50(4). P. 462-468.

9. Sharapov V.M., Musienko M.P., Sharapova E.V. Piezoelectric sensors [P’ezojelektricheskie datchiki]. Moscow: Technosphere, 2006. P. 628.

10. Pat. 2346051 Russian Federation. IPC C 12 Q 1/00 (2006/01) G 01 N 27/00 (2006/01). Biomodifier for determining phenol and its derivatives [Biomodifikator dlja opredelenija fenola i ego proizvodnyh] . OM Tsivileva, VE Nikitina, TA Kuchmenko, JE Silina, AN Pankratov. Appl. 26.02.2007, № 2007106772/13, publ. 10.02.2009. 7 p. Inventions. Utility models. 2009. Bull. Number 4 (Part III). - P. 837.

11. Ho M. Applications of Piezoelectric Quartz Crystal Microbalances. Editors: C. Lu, A.W. Czanderna. Amsterdam: Elsevier/ North Holland, 1984.

12. Tsivileva O.M., Loshchinina E.A., Makarov O.E., Nikitina V.E. Auxin Synthesis by the Higher Fungus Lentinus edodes (Berk.) Sing in the Presence of Low Concentrations of Indole Compounds. Applied Biochemistry and Microbiology, 2012, 48. P. 280-289.

13. Ghose A.K., Crippen G.M. Atomic Physicochemical Parameters for Three-Dimensional-Structure-Directed Quantitative Structure - Activity Relationships. 2. Modeling Disperse and Hydrophobic Interactions. J. Chem. Inf. and Comput. Sci., 1987. 27(1). P. 21-35.

14. Viswanadhan V.N., Ghose A.K., Revankar G.N., Robins R.K. Atomic Physicochemical Parameters for Three Dimensional Structure Directed Quantitative Structure - Activity Relationships. 4. Additional Parameters for Hydrophobic and Dispersive Interactions and Their Application for an Automated Superposition of Certain Naturally Occurring Nucleoside Antibiotics . J. Chem. Inf. and Comput. Sci., 1989. 29(3). P. 163-172.

15. Ghose A.K., Crippen G.M. Atomic Physicochemical Parameters for Three-Dimensional Structure-Directed Quantitative Structure - Activity Relationships. I. Partition Coefficients As a Measure of Hydrophobicity. J. Comput. Chem., 1986, 7(4). P. 565-577.

16. Ghose A.K., Pritchett A., Crippen G.M. Atomic Physicochemical Parameters for Three Dimensional Structure Directed Quantitative Structure - Activity Relationships III: Modeling Hydrophobic Interactions . J. Comput. Chem., 1988, 99(1). P. 80-90.

17. Pankratov A.N. Azo-Coupling Reactions Used in Analytical Chemistry: The Role of Reactants, Intermediates, and Aqueous Medium. Helvetica Chim. Acta, 2004, 87(6). P. 1561-1573.

18. Pankratov A.N. Analytical coupling reaction: a perspective from quantum chemistry [Analiticheskie reakcii azosochetanija: vzgljad s tochki zrenija kvantovoj himii]. Zhurn. analyt. Himii – Journ. Anal. Chemistry. 2005. 60 (10). P. 1036-1046.

19. Kuznetsova I.E., Ulzutuev A.N., Zaitsev B.D., Ushakov N.M., Kosobudsky I.D. Acoustic characteristics of polymeric nanocomposite films [Akusticheskie harakteristiki polimernyh nanokompozitnyh plenok]. Proceedings of the XVIII Session of the Russian Academy of Sciences. September 11-15, 2006, Taganrog. 1. P. 15-19.

20. Zaitsev B.D., Joshi S.G., Dhuru V.B. Elastic Properties of Dentin Bonding Agents Using Bulk Acoustic Waves [Uprugie volny v tverdyh telah]. Proceedings of IEEE Ultrasonic Symposium. 1997. 1 P. 623-626.

21. Delesan E., Royer D. Elastic waves in solids. Moscow: Nauka, 1982. P. 424.

22. Zelenka I. Piezoelectric resonators on bulk and surface acoustic waves [P’ezojelektricheskie rezonatory na obemnyh i poverhnostnyh akusticheskih volnah]. Moscow: Mir, 1990. P. 583.