მიკროორგანიზმების შერეული კულტივირება,როგორც ხის დამშლელი სოკოების ლიგნოცელულაზური ფერმენტების და მცენარეული ნედლეულის დელიგნიფიკაციის გაძლიერების სტრატეგია
2012 წლის ფუნდამენტური კვლევებისათვის საგრანტო კონკურსში გაიმარჯვა ორ წლიანმა პროექტმა N 11/03: „მიკროორგანიზმების შერეული კულტივირება,როგორც ხის დამშლელი სოკოების ლიგნოცელულაზური ფერმენტების და მცენარეული ნედლეულის დელიგნიფიკაციის გაძლიერების სტრატეგია“, საქართველოს აგრარული უნივერსიტეტის მეცნიერ თანამშრომლის ეკატერინე მეტრეველის ხელმძღვანელობით. პროექტის მიზანს წარმოადგენდა მიკროორგანიზმების კო-კულტივირების გამოყენება, როგორც სტრატეგია მცენარეული ნედლეულის დელიგნიფიკაციისა და ლიგნოცელულაზური ფერმენტების სინთეზის გაძლიარების მიზნით. პირველად დადგინდა ახალი მონო- და ორი სხვადასხვა სოკოს კო-კულტივირების პირობები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ლიგნინის უპირატეს დეგრადაციას. აგრეთვე ჩატარდა ცელულაზების, ქსილანაზების, ლაკაზების და მანგანუმ პეროქსიდაზების პროდუცენტების სკრინინგი მცენარეული ნარჩენების კო-ფერმენტაციისას. გამოვლენილი იქნა შერჩეული კულტურების მიერ ფერმენტის სინთეზის ფიზიოლოგიური რეგულაციის მექანიზმები. ბოლო ეტაპზე შემუშავდა ფერმენტიორში ლიგნოცელულაზური ფერმენტების გაძლიერებული წარმოების სტრატეგია.
პროექტის შედეგი და ეფექტი: ტესტირებული სოკოებს შორის C. unicolor 303 + T. maxima 155 და C. unicolor 303 + L. tigrinus 110-ს კო-კულტივირებამ აჩვენა ყველაზე მაღალი დელიგნიფიკაციის ხარისხი ხორბლის ნამჯის მყარფაზოვანი ფერმენტაციისას. არეში 20% გლიცერინის დამატება აინჰიბირებდა ცელულოზის დაშლას და ზრდიდა ლიგნინოლიზის ინდექს. აზოტის წყაროებს შორის (NH4)2SO4 აღმოჩნდა ყველაზე ეფექტური ლიგნოცელულოზის ბიოდელიგნიფიკაციისათვის. არეში Cu+2 დამატება უზრუნველყოფდა მაღალ ლაკაზურ და MnP-ურ აქტივობას. I. lacteus 104 + P. coccineus 310 და I. lacteus 104 + S. commune 632 კოკულტივირებამ აჩვენა მაღალი ჰიდროლაზური ფერმენტების აქტივობები. ცელულოზის და მანდარინის ქერქის, ამონიუმის სულფატის და პეპტონის გამოყენება ხელს უწყობდა ცელულაზის და ქსილანაზის სინთეზს. განსაკუთრებით C. unicolor 305 და T. versicolor 159-ის კო-კულტივირება 3-ჯერ აძლიერებდა ლაკაზის სინთეზს. გლუკოზისა და გლიცერინის არეში არსებობა ხელს უწყობს ლაკაზის აქტივობის ზრდას. ფუნდამენტური კვლევების შედეგები გამოყენებული იქნა ფერმენტების წარმოებისთვის ლაბორატორიულ ფერმენტიორში. შედეგად, შემუშავებული იქნა ლაკაზის, ცელულაზის და ქსილანაზის წარმოების კონკურენტუნარიანი და ინდუსტრიულად მნიშვნელოვანი ლაბორატორიული რეგლამენტები.
საგრანტო პროექტის ფარგლებში მიღებული შედეგები წარდგინდა 3 საერთაშორისო კონფერენციაზე და გამოქვეყნებული იქნა 5 საერთაშორისო რეცენზირებად სამეცნიერო ჟურნალებში.
