Научная тема: «ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ФЕРМЕНТНЫХ СИСТЕМ МИКРООРГАНИЗМОВ КАК БИОКАТАЛИЗАТОРОВ В АМПЕРОМЕТРИЧЕСКИХ БИОСЕНСОРАХ»
Специальность: 03.01.06
Год: 2013
Отрасль науки: Химические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Выявленные закономерности функционирования ферментных систем уксуснокислых бактерий G.oxydans в условиях биоэлектрохимического окисления субстратов в присутствии медиаторов электронного транспорта, как теоретическая основа разработки медиаторных биосенсоров и биотопливных элементов.
  2. Предложенный подход для быстрой оценки окислительной активности бактериальных штаммов с помощью биосенсоров на основе иммобилизованных микроорганизмов, который обеспечивает оперативность и надежность получаемых данных и является эффективным инструментом оценки деградативных свойств аэробных микроорганизмов.
  3. Выявленный путь биотрансформации низкомолекулярных линейных олигомеров e-аминокапроновой кислоты: окислительное переаминирование до соответствующих дикарбоновых кислот под действием ферментов катаболизма капролактама, гены которых локализованы на САР-плазмидах, что имеет большое практическое значение для разработки технологий биологической очистки отходов производств капролактама и полимеров на его основе.
  4. Характеристики разработанных макетов биосенсоров на основе разных штаммов микроорганизмов для экологического мониторинга (БПК, суммарного содержания сахаров и спиртов, определения содержания капролактама, оценки токсичности товаров народного потребления), которые могут служить прототипами опытных образцов приборов для серийного освоения.
Список опубликованных работ
Обзоры, монографии, главы в книгах

1.Решетилов А.Н., Решетилова Т.А., Алферов В.А., Понаморева О.Н. Биосенсоры. Медицинские, биотехнологические и экологические аспекты. // Вестник новых медицинских технологий. 1999. Т.VI. № 3-4. С. 44-49 (ВАК)

2.Решетилов А.Н., Алферов В.А, Решетилова Т.А., Понаморева О.Н. Биосенсоры в России. Тула: Изд.ТулГУ, 2007. – 111 с.

3.Arlyapov V.A., Chigrinova E. Yu., Ponamoreva O.N., Reshetilov A. N. Express detection of BOD in wastewaters of starch-processing industry. Starch science and technology / Editor: G.E. Zaikov, 2008. pp. 43 – 50.

4.Понаморева О.Н. Биосенсоры и биотопливные элементы на основе целых клеток микроорганизмов и выделенных из них ферментов. Обзор. // Известия ТулГУ. Естественные науки. 2009. Вып. 1. С. 138 – 157. (ВАК)

5.Понаморева О.Н., Арляпов В.А., Алферов В.А., Решетилов А.Н. Теория и применение микробных биосенсоров для оперативного монитоинга биохимического потребления кислорода. Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. Ю.А. Овчинникова, 2009, Т. 5, № 1, с. 42-48 (ВАК)

6.Понаморева О.Н. Бактериальные биосенсоры для экологического мониторинга углеводородов нефти: мини-обзор. Известия ТулГУ. Естественные науки. Вып. 2. 2010. C. 273 – 281 (ВАК)

7.Понаморева О.Н., Арляпов В.А., Алферов В.А., Решетилов А.Н. Микробные биосенсоры для определения биологического потребления кислорода. Прикладная биохимия и микробиология. 2011. Т.47. №1. C. 5-15 (WS).

Избранные экспериментальные ст атьи в журналах

8.Рыбакова Е.В., Понаморева О.Н., Алферов В.А., Китова А.Е., Кузмичев А.В., Решетилов А.Н. Биосенсорный анализ крахмала: применение гомогенного гидролиза с детекцией глюкозы ферментным и микробным сенсорами. // Сенсорные системы. 2005. Т. 29. № 1. С. 90-96 (ВАК).

9.Лобанов А.В., Решетилов А.Н., Понаморева О.Н. Определение состава многокомпонентных смесей при помощи микробных сенсоров. // Сенсорные системы. 2005. Т. 29. № 1. С. 83-89 (ВАК).

10.Россинская И.В., Понаморева О.Н., Алферов В.А., Есикова Т.З., Кошелева И.А., Решетилов А.Н. Сравнительная оценка окисляющей активности ферментных систем бактерий-деструкторов капролактама и эффективности функционирования этих штаммов в качестве биорецеторного элемента биосенсора // Известия ТулГУ. Химия. 2005. Вып.5. С.78-88 (ВАК).

11.Решетилов А.Н., Понаморева О.Н., Решетилова Т.А., Богдановская В.А. Генерация электрической энергии в биотопливном элементе на основе клеток микроорганизмов // Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. Ю.А. Овчинникова. 2005. Т. 1. № 2. С. 54-62 (ВАК).

12.Babkina E., Chigrinova E., Ponamoreva O., Alferov V., Reshetilov A. Bioelectrocatalytic oxidation of glucose by immobilized bacteria Gluconobacter oxydans. Evaluation of water-insoluble mediator efficiency. // Electroanalysis. 2006. Vol. 18. No. 19-20. P.2023 – 2029 (WS).

13.Reshetilov A., Alferov S. , Tomashevskaya L., Ponamoreva O. Testing of bacteria Gluconobacter oxydans and electron transport mediators composition for application in Biofuel Cell. // Electroanalysis. 2006. V. 18. № 19-20. P. 2030 – 2034 (WS).

14.Бабкина Е.Е., Понаморева О.Н., Алферов В.А., Решетилов А.Н., Богдановская В.А. Оценка эффективности водорастворимых медиаторов при биоэлектрокаталитическом окислении глюкозы иммобилизованными бактериями // Сенсорные системы. 2006. Т. 20. № 4. С. 329-335 (ВАК).

15.Алферов С.В., Томашевская Л.Г., Богдановская В.А., Понаморева О.Н., Решетилов А.Н. Анод биотопливного элемента на основе бактериальных клеток Gluconobacter oxydans и медиатора электронного транспорта 2,6-дихлорфенолиндофенола. // Электрохимия. 2006. Т. 42. № 4. С. 456-457 (WS).

16.Чигринова Е.Ю., Бабкина Е.Е., Понаморева О.Н., Алферов В.А., Решетилов А.Н. Микробные сенсоры на основе производных ферроцена и бензохинона, применяемых в качестве медиаторов // Сенсорные системы. 2007. Т. 21. № 3. С. 263-269 (ВАК).

17.Россинская И.В., Есикова Т.З., Понаморева О.Н., Решетилов А.Н. Биосенсорная оценка катаболической активности штаммов-деструкторов ε-каполактама с различными сочетаниями «САР-плазмида – бактериальный хозяин»// Биотехнология. 2008. № 4. С. 44-47 (ВАК).

18. Арляпов В.А., Понаморева О.Н., Алферов В.А. Многоканальная биосенсорная система для определения содержания глюкозы, метанола и этанола при их совместном присутствии. // Биотехнология. 2008. № 5. С. 84 – 91 (ВАК).

19. Россинская И.В., Понаморева О.Н., Есикова Т.З., Власова Ю.А., Алферов В.А., Решетилов А.Н. Детекция капролактама двумя типами микробных биосенсоров // Вода: Химия и Экология. 2008. №1. С. 30-35 (ВАК).

20.Арляпов В.А., Понаморева О.Н., Алферов В.А., Рогова Т.В., Блохин И.В., Чепкова И.Ф., Решетилов А.Н. Микробные биосенсоры для экспресс-определения БПК сточных вод предприятий пищевой промышленности. // Вода: Химия и Экология. 2008. №3, с 20 – 22 (ВАК).

21.Чигринова Е. Ю., Бабкина Е.Е., Иськив Е.Н., Алферов В.А., Понаморева О.Н., Боронин А.М. Влияние электронных эффектов заместителей в молекулах ферроценов на их медиаторные свойства в биосенсоных системах на основе бактерий Gluconobacter oxydans. // Известия ТулГУ. Естественные науки. 2008. Вып. 2. С. 238-245 (ВАК).

22.Чепкова И.Ф., Ануфриев М.А., Понаморева О.Н., Алферов В.А., Решетилов А.Н., Щеглова В.А., С.Н.Петров. Применение биосенсора на основе иммобилизованных микроорганизмов для оценки токсичности продукции бытового назначения и товаров для детей. // Токсикологический вестник. 2010. № 1. С.34-40 (ВАК).

23.Понаморева О.Н., Есикова Т.З., Власова Ю.А., Баскунов Б.П., Алферов В.А. Трансформация низкомолекулярных линейных олигомеров капролактама бактериями Pseudomonas putida BS394(pBS268) – деструкторами капролактама. // Микробиология. 2010. Т.79. № 3. С. 337-343 (WS).

24.Понаморева О.Н., Инджгия Е.Ю., Алферов В.А., Решетилов А.Н. Эффективность биоэлектрокаталитического окисления этанола целыми клетками и мембранной фракцией бактерий Gluconobacter oxydans в присутствии медиаторов электронного транспорта. // Электрохимия. 2010. Т. 46. Т 12. С. 1503-1508 (WS).

25.Инджгия Е.Ю., Хитрова Ю.С., Понаморева О.Н., Бабкина Е.Е. Определение индекса БПК отходов и полупродуктов спиртового брожения с помощью медиаторного биосенсора. Известия ТулГУ. Естественные науки. 2010. Вып. 2. С.256-264 (ВАК).

26.Алферов В.А., Зайцев М.Г., Понаморева О.Н., Кузнецова Т.A., Рогова Т.В., Решетилов А.Н. Электрохимический сенсор на основе алкогольоксидазы для экспресс-определения содержания низших спиртов. Журнал аналитической химии. 2011. Т.66. № 12. С. 1322-1329 (WS).

27. Алферов С. В., Воеводская О. А., Нгуен В. Т., Арляпов В. А., Понаморева О. Н., Решетилов А. Н. Уксуснокислые бактерии Gluconobacter oxydans как биокатализаторы в медиаторном биотопливном элементе. Сенсорные системы. 2011. Т. 25. № 4. С.346-351 (ВАК).

28. Арляпов В. А., Понаморева О. Н., Алферов С. В., Алферов В. А., Решетилов А. Н. Применение низкоселективных микробных биосенсоров для определения содержания компонентов в многокомпонентных водных средах. Сенсорные системы. 2011. Т. 25. № 4. С.352-360 (ВАК).

29. Понаморева О.Н., Чепкова И.Ф., Ануфриев М.А., Алферов В.А., Щеглова В.А., Музафаров Е.Н. Микробный биосенсор как инструмент биотестирования: оценка токсичности товаров народного потребления. Вестник биотехнологии и физико-химической биологии имени Ю.А. Овчинникова. 2011. Т.7, № 2, с. 21-28 (ВАК).

30.Arlyapov V., Kamanin S., Ponamoreva O., Reshetilov A. Biosensor analyzer for BOD index express control on the basis of the yeast microorganisms Candida maltosa, Candida blankii, and Debaryomyces hansenii. // Enzyme and Microbial Technology. 2012. V. 50. P. 215– 220 (WS).

31.Esikova T., Ponamoreva O., Baskunov B., Taran S., Boronin A. Transformation of low-molecular linear caprolactam oligomers by caprolactam-degrading bacteria. // J. Chem Tech Biotech. 2012. V.87. P.1284-1290 (WS).

32.Indjgia E., Ponamoreva O., Alferov V., Reshetilov A. Interaction of ferrocene mediators with Gluconobacter oxydans immobilized whole cells and membrane fractions in oxidation of ethanol// Electroanalysis. 2012. V24 (4). P. 924 – 930 (WS).

Патенты РФ

33.Патент РФ №. 59255. Биосенсорный автоматический анализатор органических/токсичных соединений. / Решетилов А.Н., Алферов В.А., Понаморева О.Н., Смирнов В.А., Лурье И. Б. Зарегистрирован 10.12.2006 (Бюллетень изобретений полезных моделей). Заявка № 2006127247. 2006.

34.Патент №70661 Российская Федерация, МПК C12N 1/00 (2006.01). Устройство для определения e-капролактама / Понаморева О.Н., Россинская И.В., Есикова Т.З., Решетилов А.Н. - № 2007128608/22; заявл. 26.07.2007; опубл. 10.02.2008, Бюл.№4. – 3 с.

35.Патент РФ №66815. МПК C12N 1/00 (2006.01). Устройство для определения олиго- и полисахаридов / Китова А.Е., Понаморева О.Н., Решетилов А.Н.- № 2007111202/22; заявл. 28.03.2007

36.Патент №70580 Российская Федерация, МПК G01N 27/00 (2006.01). Многофункциональный автоматический биосенсорный анализатор органических соединений / Решетилов А.Н., Алферов В.А., Понаморева О.Н.- Заявка № 2007130487/22; заявл. 09.08.2007; опубл. 27.01.2008. Бюл.№3. – 2 с.

37.Патент РФ № 98414, приоритет от 11.06.2010. Арляпов В.А., Алферов В.А., Понаморева О.Н., Решетилов А.Н. А Устройство для определения содержания глюкозы, фруктозы, метанола и этанола. - Заявка № 2010124010/10; заявл. 11.06.2010; опубл. 20.0.2010. Бюл.№29. – 2 с.

38.Патент РФ на полезную модель № 106898, приоритет от 03.12.2010. Арляпов В.А., Каманин С.С., Алферов С.В., Алферов В.А., Понаморева О.Н. Устройство для экспресс-определения биохимического потребления кислорода. Заявка № 2010149689/10, заявл. 03.12.20104 опубл. 27.07.2011. Бюл. № 21. – 2 с.

Избранные материалы в сборниках международных конференций

39. Россинская И.В., Алферов В.А., Понаморева О.Н., Решетилов А.Н., Кошелева И.А. Изучение путей деградации ксенобиотиков с помощью микробного сенсора // Материалы II Международной научной конференции «Ксенобиотики и живые системы». Мн.: БГУ. Минск, 11-15 ноября 2003 г. С. 36-40

40.Ponamoreva O.N., Babkina E.E., Alferov V.A., Reshetilov A.N.. Electrocatalytic oxidation of glucose by bacterial cells in the presence of electron transport mediators. // Biosensors 2004 Poster Program / The Eighth World Congress on Biosensors. – Granada, Spain, 2004. – P. 2.5.22.

41.Россинская И.В., Понаморева О.Н., Решетилов А.Н., Кошелева И.А., Алферов В.А. Использование микробного сенсора для изучения путей аэробной деградации ксенобиотиков. Материалы II Международной научной конференции и выставки "Биотехнология - охране окружающей среды". – Москва, 2004. – С. 150-153

42.Понаморева О.Н., Бабкина Е.Е., Чигринова Е.Ю., Алферов В.А., Решетилов А.Н. Микробные медиаторные биосенсоры // Фундаментальные основы инженерных наук. Сб. трудов международной научной конференции посвященной 90-летию со дня рождения Нобелевского лауреата А.М. Прохорова. Москва. 2006. Т. 2. С. 96-102.

43.Арляпов В.А., Понаморева О.Н., Решетилов А.Н., Алферов В.А., Блохин И.В. Микробный биосенсор для экспресс-определения БПК сточных вод промышленных предприятий. Материалы IV Международной научной конференции «Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий». Том 2. Томск: изд-во ТПУ, Томск, 2006, c. 329 – 331

44.Россинская И.В., Понаморева О.Н., Алферов В.А., Есикова Т.З., И.А. Кошелева. Биосенсоры на основе бактериальных клеток как инструмент изучения процессов биодеградации ксенобиотиков // Материалы IV международной научной конференции «Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий». Том 2. Томск: изд-во ТПУ. Томск, 2006. С. 428-429.

45.Chigrinova E.Yu., Babkina E.E., Ponamoreva O.N., Alferov V.A., Reshetilov A.N. Parameters of microbial sensor with ferrocenes and quinоnes as mediators – Book of Abstracts. International Congress on Analytical Sciences ICAS-2006, 25-30 June 2006, Moscow, Russia. – V. 1, 2006 – P. 292.

46.Rossinskaya I.V., Ponamoreva O.N., Alferov V.A., Kosheleva I.A., Esikova T.Z. Reshetilov A.N. Biosensor for detection of e-caprolactam // International Congress on Analytical Sciences ICAS-2006, 25-30 June 2006, Moscow, Russia. – V. 1, 2006 – P. 368.

47.Alferov S., Chigrinova E., Tomashevskaia L., Babkina E., Ponamoreva O., Reshetilov A/ Biosensor approach to assessment of efficiency of mediators for their application in microbial biofuel cells. // The International Conference “Molecular and nanoscale systems for energy conversion (MEC-2007)”. Moscow. 2007. P.37-43.

48.Чигринова Е.Ю., Бабкина Е.Е., Понаморева О.Н., Алферов В.А. Безреагентный микробный медиаторный биосенсор для экспресс-мониторинга загрязнения сточных вод. // Тезисы докладов XVIII Менделеевского съезда по общей и прикладной химии. Москва. 2007. Т. 4. С. 606.

49.Россинская И.В. Понаморева О.Н. Биосенсорная система для экспресс-характеристики штаммов-деструкторов ксенобиотиков и детекция капролактама в водных средах. // Материалы Четвертого Московского международного конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития». Москва. 2007. Т. 3. С. 13.

50.Чигринова Е.Ю., Бабкина Е.Е., Понаморева О.Н. Биоэлектрокаталитическое окисление субстратов бактериями Gluconobacter oxydans. // Материалы Четвертого Московского международного конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития». Москва. 2007. Т. 2. С. 269.

51.Инджгия Е.Ю., Понаморева О.Н., Решетилов А.Н. Медиаторный биосенсор на основе мембранной фракции ферментов бактерий Gluconobacter oxydans для экспресс-определения БПК сточных вод // Материалы международной научно-практической конференции «Биотехнология: экология крупных городов». Москва. 2010. С.437-438.

52.Ponamoreva O., Alferov V., Reshetilov A. Characteristic of xenobiotic compounds degrading microorganisms using electrochemical biosensors. // Biosensors 2010 Poster Program / 20th Anniversary World Congress on Biosensors. – Glasgow, UK, 2010.

53.Esikova T., Ponamoreva O., Transformation of low-molecular linear caprolactam oligomers by the caprolactam-degrading bacteria, in Book of Abstracts of 5th European Bioremediation Conference, Chania, Crete, Greece, ed. Kalogerakis N and Fava F. 2011. P. 98