Микробные амперометрические биосенсоры на основе экзогенных медиаторов электронного транспорта для экологического мониторинга тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.06, кандидат наук Харькова Анна Сергеевна

• Харькова Анна Сергеевна
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Харькова Анна Сергеевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Амперометрические медиаторные микробные биосенсоры

1.1.1. Общие сведения

1.1.2. Закономерности функционирования медиаторных биосенсоров

1.2. Методы исследования механизмов медиаторного переноса электронов

1.2.1. Прямая вольтамперометрия с линейной разверткой потенциала

1.2.2. Циклическая вольтамперометрия

1.2.2. Амперометрия

1.2.3. Спектрофотометрия

1.3. Микробные медиаторные биосенсоры для экологического мониторинга окружающей среды

1.3.1. Анализ биохимического потребления кислорода с помощью микробных медиаторных биосенсоров

1.3.3. Микробные биосенсоры для определения токсичности

1.4. Микроорганизмы и медиаторный биоэлектрокатализ

1.4.1. Бактерии Escherichia coli

1.4.2. Бактерии Gluconobacter oxydans

1.4.3. Особенности использования дрожжевых клеток в медиаторнном биоэлектрокатализе

1.4.4. Микроорганизмы активного ила. Бактерии рода Paracoccus

1.5. Медиаторы электронного транспорта

1.5.1. Ферроцен

1.5.2. 2,6-Дихлорфенолиндофенол

1.5.3. Гексацианоферрат (III) калия

1.5.4. Феназины

1.6. Использование двухмедиаторных систем при разработке биосенсоров

1.7. Заключение

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Реактивы и материалы

2.2. Микроорганизмы

2.3. Выделение клеток микроорганизмов активного ила и выбор биоматериала для медиаторных биосенсоров

2.4. Идентификация микроорганизмов, выделенных из активного ила

2.4.1. Выделение и очистка ДНК

2.4.2. Определение нуклеотидных последовательностей гена 16S рРНК

2.5. Культивирование микроорганизмов

2.6. Определение параметров роста бактериальных штаммов

2.7. Формирование рабочего электрода

2.8. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ)

2.9. Спектрофотометрические исследования

2.10. Электрохимические исследования

2.11. Биосенсорные измерения

2.12. Референтный анализ

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Выбор микроорганизмов для создания медиаторных биоэлектродов

3.2. Оценка эффективности использования различных медиаторов совместно с клетками P. yeei и дрожжей В. hansenii

3.2.1. Определение константы взаимодействия биоматериала медиатора

3.2.2. Определение гетерогенной константы переноса электронов на электрод

3.3 Выбор рабочих параметров медиаторных сенсоров и формирование БПК-анализаторов

3.4. Формирование двухмедиаторных систем для увеличения эффективности медиаторного переноса электронов

3.5. Апробация разработанных систем

ВЫВОДЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Микробные амперометрические биосенсоры на основе экзогенных медиаторов электронного транспорта для экологического мониторинга»

ВВЕДЕНИЕ

Последнее десятилетие отмечено интенсивным использованием микроорганизмов для количественного определения показателей качества воды (индекса биохимического потребления кислорода, индекса токсичности). В основе функционирования большинства биоанализаторов лежат ферментативные реакции микроорганизмов с анализируемыми компонентами. Одновременно происходит потребление кислорода клетками, что фиксируется физико-химическими преобразователями (амперометрический или оптический кислородный датчик). Скорость потребления кислорода микроорганизмами является аналитическим сигналом для определения концентрации аналита по методу градуировочного графика. Необходимо учитывать, что концентрация растворенного кислорода в кювете зависит от поступления кислорода из атмосферы, автопотребления кислорода кислородным датчиком (расход кислорода на электрохимическое восстановление в единицу времени) и поглощение кислорода компонентами датчика (например, поступление кислорода в рабочий электролит кислородного электрода) учет данных процессов позволяет снизить погрешность измерения потребления кислорода живыми системами. Главным недостатком биосенсоров, основанных на фиксации потребления кислорода биокатализатором, является невозможность использования данных анализаторов в анаэробных условиях, например, для автоматического контроля качества анаэробной очистки по индексу биохимического потребления кислорода.

Альтернативой могут стать медиаторные биосенсоры. В устройствах

данного типа в систему «аналит-микроорганизм» вводится специальное

соединение - медиатор электронного транспорта, обладающий окислительно-

восстановительными свойствами и способный восстанавливаться под действием

микроорганизмов. Количество восстановленного клетками медиатора

пропорционально метаболической активности биоматериала, что можно

зафиксировать с помощью физико-химических преобразователей, например,

если к электрохимической ячейке приложить внешний потенциал, равный

8

окислительно-восстановительному потенциалу используемого медиатора, то в результате последовательных окислительно-восстановительных реакций в системе возникает ток, изменение которого пропорционально концентрации определяемого вещества или смеси.

Таким образом, формирование аналитического сигнала носит комплексный характер и основано на биохимических и электрохимических процессах, происходящих в системе «аналит-микроорганизм-медиатор-электрод». На сегодняшний день формирование систем «микроорганизм-медиатор-электрод» носит или эмпирический характер, или основано на моделировании функционирования медиаторных биосенсоров в рамках двухсубстратной ферментативной реакции и определении «индекса эффективности», что позволяет количественно сравнить эффективность медиаторов электронного транспорта. Однако, рассматривая систему «электрод - медиатор - микроорганизмы» в целом, не углубляясь в происходящие процессы, выявить причину низких характеристик биосенсора становиться труднорешаемой задачей. Более универсальным подходом создания медиаторных биосенсоров может стать учет количественных характеристик процессов, происходящих в данной системе, что позволяет выбрать более эффективный медиатор для используемого микроорганизма или выявить причину низких характеристик биосенсора и пути ее устранения.

Цель работы

Разработка биоэлектрохимических основ формирования рецепторных элементов микробных медиаторных биосенсоров и создание на этой базе макета биосенсора для экологического мониторинга.

Задачи исследования

1. Выбрать биоматериал для формирования медиаторного биоэлектрода БПК-биосенсора среди микроорганизмов ВКМ, естественной популяции активного ила, а также индивидуальных бактерий, выделенных из данной популяции. Оценить долговременную стабильность и чувствительность

сформированных биоэлектродов к стандартному раствору глюкозо-глутаматной смеси.

2. Выявить наиболее эффективный медиатор электронного транспорта для используемых микроорганизмов на основе исследования процессов переноса электронов в системе «субстрат-микроорганизм-медиатор-электрод». По константам скорости взаимодействия медиатора и биоматериала, а также константам гетерогенного переноса электронов с медиатора на электрод сформировать наиболее перспективные системы «микроорганизм-медиатор» для создания биосенсора.

3. Изучить возможность использования двухмедиаторных систем с целью улучшения параметров работы биосенсора за счет увеличения эффективности переноса электронов от биоматериала на электрод.

4. Сформировать лабораторные модели микробных медиаторных биосенсоров для экологического мониторинга, установить рабочие параметры использования медиаторных биоэлектродов и определить характеристики созданных биосенсорных систем.

5. Апробировать разработанные биосенсоры для анализа индекса БПК-проб воды различного происхождения и оценки индекса токсичности парфюмерно-косметической продукции.

Научная новизна работы

Впервые на основе констант взаимодействия микроорганизмов с медиатором и констант гетерогенного переноса электронов на угольно-пастовый электрод выявлены наиболее эффективные медиаторы для бактерий Paracoccus yeei ВКМ В-3302 и дрожжей Debaryomyces hansenii ВКМ Y-2482. Эффективность выбранных медиаторов подтверждена характеристиками биосенсоров.

Впервые на основе полученных констант взаимодействия дрожжей D.

hansenii с медиаторами электронного транспорта, гетерогенных констант

переноса электронов на электрод, а также констант скорости взаимодействия

ферроцена и медиаторов феназинового ряда предложен подход к формированию

10

двухмедиаторных систем, позволяющий увеличить эффективность переноса электронного транспорта, что положительно влияет на характеристики биосенсора.

Впервые показано, что бактерии активного ила Paracoccus yeei способны к окислению широкого спектра органических веществ и чувствительны к основным модельным токсикантам, что позволяет использовать данные микроорганизмы при создании универсальных биорецепторных систем для определения биохимического потребления кислорода и индекса токсичности.

Теоретическая и практическая значимость работы

Используемый подход выбора медиатора по константам скорости взаимодействия с биоматериалом и электродом является универсальным и может использоваться при разработке биосенсоров для мониторинга других показателей.

Разработанные электрохимические системы могут использоваться в дальнейшем для создания прототипа медиаторного биосенсора для определения токсичности и индекса БПК, чувствительность которого не будет уступать известным аналогам. Работа вносит практический вклад в разработку микробных биосенсоров и позволяет в перспективе производить недорогие и эффективные экспресс-анализаторы качества воды.

В полученном в результате работы патенте на полезную модель № 164144 «Устройство для экспресс-мониторинга индекса биохимического потребления кислорода» от 21.10.2015 (бюллетень № 23) отражено повышение технических характеристик за счет использования двухмедиаторных систем.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Экспериментальные результаты по определению констант скорости переноса заряда для различных медиаторов электронного транспорта на угольно-пастовый электрод и констант скорости взаимодействия медиаторов электронного транспорта с микроорганизмами.

2. Установленные закономерности влияния количественных характеристик медиаторного переноса электронов на основные параметры работы биосенсора.

3. Результаты определения БПК5 проб природной и сточной воды, а также индекса токсичности парфюмерно-косметической продукции с помощью разработанных биосенсоров.

Степень достоверности и апробация работы. Работа была отмечена II премией и медалью VIII Международного конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2015), золотой медалью выставки 20-го Международного салона изобретений и инновационных технологий «Архимед» (Москва, 2017); дипломом победителя Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи «Экотоксикология» (Тула, 2014). Основные положения диссертационной работы представлялись на IX и XI Международных конгрессах «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2017-2019 гг.); I Международном форуме молодых ученых «наука будущего - наука молодых» (Севастополь, 2015 (работа отмечена дипломом финалиста)); Международной научно-технической конференции «Системы контроля окружающей среды» (Севастополь, 2016 г.); Всероссийских конференциях с элементами научной школы для молодежи «Экотоксикология» (Тула, 2013-2018), 22-ой Международной школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2018).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, из которых 3 индексируются в базах Web of Science; 9 статей в журналах РИНЦ; 8 сообщений в форме тезисов и материалов конференций, индексируемых в РИНЦ.

Личный вклад автора состоял в непосредственной постановке задач

исследования, в планировании и получении основных экспериментальных

результатов направленных на разработку биосенсоров для экологического

мониторинга. Лично автором были выполнены исследования кинетики переноса

электронов на каждой отдельной стадии медиаторного биоэлектрокатализа в

системе «микроорганизм - медиатор - угольно-пастовый электрод», анализ и

систематизация полученных результатов. Харькова А.С. участвовала в

проведении совместных экспериментов, в частности, в исследовании по

идентификации выделенных микроорганизмов. Полученные,

проанализированные и систематизированные результаты позволили автору совместно с научным руководителем сформировать биоэлектрохимические основы формирования рецепторных элементов лабораторных моделей БПК-биосенсора и биосенсора для определения индекса токсичности.

Заключение диссертации по теме «Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)», Харькова Анна Сергеевна

ВЫВОДЫ

1. На основе значений нижней границы определяемых концентраций и долговременной стабильности было показано, что наиболее перспективными микроорганизмами для формирования биоэлектродов БПК-биосенсора являются дрожжи D. hansenii и бактерии P. уее/, выделенные из активного ила.

2. Предложенный подход выбора медиатора электронного транспорта, учитывающий как скорость его взаимодействия с микроорганизмами, так и скорость передачи электрона на электрод, позволил сформировать 4 рецепторные системы («бактерии Р. уее/ - ферроцен», «бактерии Р. уее/ -метиленовый синий», «бактерии Р. уее/ - метиленовый синий», «дрожжи D. hansenii - ферроцен», «дрожжи D. hansenii - нейтральный красный»), в которых достигается наиболее высокая скорость взаимодействия медиатора с микроорганизмами и с электродом.

3. Впервые в присутствии дрожжей D. hansenii получены константы взаимодействия ферроцена, иммобилизованного в графитовую пасту, с фенизиновыми медиаторами. Найденные константы позволили установить, что наиболее перспективной двухмедиаторной системой для исследуемых эукариот является комбинация ферроцена и метиленового синего. Эффективность разработанной системы была подтверждена характеристиками БПК-биосенсора.

4. Для всех исследуемых систем были найдены рабочие параметры: рабочий потенциал, концентрация медиатора и удельная плотность биомассы на электроде. На основе полученных результатов были сформированы 2 лабораторные модели медиаторных БПК-биосенсоров по значению нижней границы, не уступающие известным аналогам и позволяющие проводить анализ водных объектов, значение БПК5 которых не превышает ПДК.

5. Статистичеки незначимое различие результатов определения БПК5 образцов воды различного происхождения, найденных стандартным и биосенсорным методом, позволяет использовать оба разработанных биосенсора для анализа проб. Биосенсор на основе бактерий Р. уее/ и медиатора ферроцена апробирован на образцах парфюмерно-косметической продукции, найденные

значения индекса токсичности коррелируют с результатами, полученными с помощью стандартной методики. Разработанные электрохимические системы могут использоваться в дальнейшем при создании прототипа медиаторного биосенсора для автоматического мониторинга качества воды, позволяя определять два показателя: БПК5 и индекс токсичности.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Харькова Анна Сергеевна, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Hu J., Li Y., Gao G., Xia S. A Mediated BOD Biosensor Based on

Immobilized B. Subtilis on Three-Dimensional Porous Graphene-Polypyrrole Composite //Sensors. - 2017. - V. 17. - №. 11. - P. 2594.

2. Yu D., Yong Y., Bai L., Dong S. New applications of genetically modified Pseudomonas aeruginosa for toxicity detection in water //Chemosphere. - 2017. -V. 184. - P. 106-111.

3. Юдина Н. Ю. Биосенсоры на основе дрожжевой культуры и ассоциаций микроорганизмов для определения биохимического потребления кислорода: дис. ... канд. хим. наук: 03.01.06 / Юдина Наталья Юрьевна. - М., 2017. - 168 с.

4. Миняев М. В. Комплексное моделирование процесса измерения биохимического потребления кислорода в жидких инкубационных средах: дис. ... канд. биол. наук: 03.00.04 / Миняев Михаил Владимирович. - Тверь, 2007. -179 с.

5. Hu J., Gao G., Xia S. Development of a mediator-type bioelectrochemical sensor based on polypyrrole immobilized ferricyanide and microorganisms for biochemical oxygen demand fast detection // International journal of electrochemical science. - 2015. - V. 10. - P. 9695-9705.

6. Niyomdecha S., Limbut W., Numnuam A., Asawatreratanakul P., Kanatharana P., Thavarungkul P. A novel BOD biosensor based on entrapped activated sludge in a porous chitosan-albumin cryogel incorporated with graphene and methylene blue //Sensors and Actuators B: Chemical. 2017. - V. 241. - P. 473-481.

7. Hu J., Gao G., Xia S. A Mediated BOD Microsensor Based on Poly (Neutral Red) and Bacteria Modified Interdigited Ultramicroelectrode Array //International journal of electrochemical science. - 2016. - V. 11. - №. 7. - P. 6387-6402.

8. Gao G., Fang D., Yu Y., Wu L., Wang Y., Zhi J. A double-mediator based whole cell electrochemical biosensor for acute biotoxicity assessment of wastewater //Talanta. - 2017. - V. 167. - P. 208-216.

9. Ciaccafava A., Infossi P., Ilbert M., Guiral M., Lecomte S., Giudici-Orticoni M. T., Lojou E. Electrochemistry, AFM, and PM-IRRA spectroscopy of immobilized

hydrogenase: role of a hydrophobic helix in enzyme orientation for efficient H2 oxidation //Angewandte Chemie International Edition. - 2012. - V. 51. - №. 4. -P. 953-956.

10. Sakai K., Hsieh B., Maruyama A., Kitazumi Yu., Shirai O., Kano K. Interconversion between formate and hydrogen carbonate by tungsten-containing formate dehydrogenase-catalyzed mediated bioelectrocatalysis //Sensing and bio-sensing research. - 2015. - V. 5. - P. 90-96.

11. Takeuchi R., Sugimoto Yu, Kitazumi Yu., Shirai O., Ogawa J. Electrochemical Study on the Extracellular Electron Transfer Pathway from Shewanella Strain Hac319 to Electrodes //Analytical Sciences. - V. 34. - №. 10. - P. 1177-1182.

12. Muthuramalingam R., Lakshmanan R. Theoretical analysis of the enzyme reaction processes within the multiscale porous biocatalytic electrodes //Russian Journal of Electrochemistry. - 2016. - V. 52. - №. 2. - P. 143-153.

13. Kirthiga M., Rajendran L., Fernandez C. Theoretical treatment of diffusion and kinetics of osmium redox polymer mediated glucose oxidase enzyme electrodes: Analytical expression of current density for varying potential //Electrochimica acta. 2017. - V. 230. - P. 89-97.

14. Bard A.J. Electrochemical methods: fundamentals and applications / A.J. Bard, L.R. Faulkner - 2nd ed. - New York: John Wiley & Sons, 1980. - 850 p.

15. Sekretaryova A. N., Beni V., Eriksson M., Karyakin A. A., Turner A. P. F., Vagin M. Yu. Cholesterol self-powered biosensor //Analytical chemistry. - 2014. -V. 86. - №. 19. - P. 9540-9547.

16. Sekretaryova A. N., Volkov A.V., Zozoulenko I. V., Turner A. P.F., Vagin M. Yu., Eriksson M. Total phenol analysis of weakly supported water using a laccase-based microband biosensor //Analytica chimica acta. - 2016. - V. 907. - P. 45-53.

17. Christwardana M., Frattini D., Accardo G., Yoon S. P., Kwon Y. Effects of methylene blue and methyl red mediators on performance of yeast based microbial fuel cells adopting polyethylenimine coated carbon felt as anode //Journal of Power Sources. 2018. - V. 396. - P. 1-11.

18. Sekretaryova A. N., Vokhmyanina D. V., Chulanova T. O., Karyakina T. O., Karyakin A. A. Reagentless biosensor based on glucose oxidase wired by the mediator freely diffusing in enzyme containing membrane //Analytical chemistry. -2012. - V. 84. - №. 3. - P. 1220-1223.

19. Sekretaryova A. N., Vagin M. Yu., Beni V., Turner A. P. F., Karyakin A. A. Unsubstituted phenothiazine as a superior water-insoluble mediator for oxidases //Biosensors and Bioelectronics. - 2014. - V. 53. - P. 275-282.

20. Степанова В. Б. Электрохимические ДНК-сенсоры на основе полиэлектролитных комплексов и наноразмерных медиаторов электронного переноса: автореф. дис. ... канд. хим. наук: 02.00.02 / Степанова Вероника Борисовна. - Казань, 2013. - 23 с.

21. Nicholson R. S. Theory and Application of Cyclic Voltammetry for Measurement of Electrode Reaction Kinetics //Analytical Chemistry. - 1965. - V. 37. -№. 11. - P. 1351-1355.

22. Siraj N., Grampp G., Landgraf S., Punyain K. Cyclic Voltammetric Study of Heterogeneous Electron Transfer Rate Constants of Various Organic Compounds in Ionic Liquids: Measurements at Room Temperature //Zeitschrift für Physikalische Chemie. - 2013. - V. 227. - №. 1. - P. 105-120.

23. Ribau I., Fortunato E. A Simple Procedure to Fabricate Paper Biosensor and Its Applicability—NADH/NAD+ Redox System //Journal of Pharmacy and Pharmacology. - 2018. - V. 6. - P. 175-187.

24. Vanegas D. C., Patiño L., Mendez C., Alves de Oliveira D., Torres A.M., Gomes C., McLamore E. S. Laser Scribed Graphene Biosensor for Detection of Biogenic Amines in Food Samples Using Locally Sourced Materials //Biosensors. -2018. - V. 8. - №. 2. - P. 1-19.

25. Randviir E. P. A cross examination of electron transfer rate constants for carbon screen-printed electrodes using Electrochemical Impedance Spectroscopy and cyclic voltammetry //Electrochimica Acta. - 2018. - V. 286. - P. 179-186.

26. Laviron E. General expression of the linear potential sweep voltammogram in the case of diffusionless electrochemical systems //Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry. - 1979. - V. 101. - №. 1. - P. 19-28.

27. Zhao Y. D., Bi Y. H., Zhang W. D., Luo Q. M. The interface behavior of hemoglobin at carbon nanotube and the detection for H2O2 //Talanta. - 2005. - V. 65. - №. 2. - P. 489-494.

28. Bravo I., Revenga-Parraabc M., Weberd K., Popp J., Pariente F., Lorenzo E. One-step reduced/quinone functionalized graphene oxide as reagentless lactate biosensing platform //Sensors and Actuators B: Chemical. - 2018. - V. 267. - P. 533541.

29. Raoof J. B., Chekin F., Ojani R., Barari S. Carbon paste electrode incorporating multi-walled carbon nanotube/ferrocene as a sensor for the electroanalytical determination of N-acetyl-L-cysteine in the presence of tryptophan //Journal of Chemical Sciences. - 2013. - V. 125. - №. 2. - P. 283-289.

30. Nicholson R. S., Shain I. Theory of stationary electrode polarography. Single scan and cyclic methods applied to reversible, irreversible, and kinetic systems //Analytical Chemistry. - 1964. - V. 36. - №. 4. - P. 706-723.

31. Ramírez-Delgado V., Cruz-Ramirez M., Hernández-Ayala L. F., Reyes-Vidal Y., Patakfalvi R., García-Ramos J. C., Tenorio F. J., Ruiz-Azuara L., Ortiz-Frade L. The Role of the n Acceptor Character of Polypyridine Ligands on the Electrochemical Response of Co (II) Complexes and its Effect on the Homogenous Electron Transfer Rate Constant with the Enzyme Glucose Oxidase //Journal of the Mexican Chemical Society. - 2015. - V. 59. - №. 4. - P. 282-293.

32. Heller A. Electrochemical glucose sensors and their application in diabetes management / A. Heller, B. Feldman // Applications of Electrochemistry in Medicine: MAOE book series. - New York: Springer, 2013. - P. 121-187.

33. Ikeda T., Kurosaki T., Takayama K., Kano K. Measurements of oxidoreductase-like activity of intact bacterial cells by an amperometric method using a membrane-coated electrode // Analytical Chemistry. - 1996. - V. 68. - №.1. - P. 192-198.

34. Бабкина Е.Е. Кинетические закономерности функционирования медиаторных биосенсоров на основе бактерий Gluconobacter oxydans: дис. ... канд. хим. наук: 02.00.04, 03.00.23 / Бабкина Елена Евгеньевна. - Тула, 2006. -129 с.

35. Понаморева О. Н. Закономерности функционирования ферментных систем микроорганизмов как биокатализаторов в амперометрических биосенсорах: автореф. дис. ... док. хим. наук: 03.01.06 / Понаморева Ольга Николаевна. - М., 2013. - 47 с.

36. Инджгия Е. Ю. Электрокаталитическое окисление этанола ферментными системами бактерий Gluconobacter oxydans в присутствии медиаторов ферроценового ряда: дис. ... канд. хим. наук: 03.01.06 / Инджгия Екатерина Юрьевна. - М., 2010. - 131 с.

37. 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 ферроценового ряда// Электрохимия. - 2010. - Т. 46. - №12. -С. 1503-1508.

38. Кузьмичева Е. В. Кинетика процесса окисления глюкозы с помощью микроорганизма Eschrichia coli в присутствии экзогенных медиаторов: дис. ... канд. хим. наук: 02.00.05 / Кузьмичева Елена Валерьевна. - Саратов, 2009. - 109 с.

39. Каманин С. С. Биосенсоры на основе модифицированных печатных электродов для контроля биотехнологических процессов и экологического мониторинга: дис. ... канд. хим. наук: 03.01.06 / Каманин Станислав Сергеевич. -Москва, 2015. - 120 с.

40. Kulys J., Buch-Rasmussen T., Bechgaard K., Razumas V., Kazlauskaite J., Marcinkeviciene J., Christensen J.B., Hansen H.E. Study of the new electron transfer mediators in glucose oxidase catalysis //Journal of molecular catalysis. - 1994. - V. 91. №. 3. - P. 407-420.

41. Вохмянина Д. В. Кинетический метод оценки антиоксидантной активности и безреагентный медиаторный биосенсор: дис. ... канд. хим. наук: 02.00.02 / Вохмянина Дарья Владимировна. - М., 2013. - 154 с.

42. Гораль В. Н. Ферроцены как металлоорганические субстраты пероксидазы: механизм окисления, энантиоселективность, реконструкция активного центра: дис. ... канд. хим. наук: 02.00.15 / Гораль Василий Николаевич. - М., 1998. - 139 с.

43. Roller S. D., Bennetto H. P., Delaney G. M., Mason J. R., Stirling J. L., Thurston C. F. Electron-transfer coupling in microbial fuel cells: 1. comparison of redox-mediator reduction rates and respiratory rates of bacteria //Journal of Chemical Technology and Biotechnology. - 1984. - V. 34. - №. 1. - P. 3-12.

44. Алферов С.В., Арляпов В.А., Возчикова С.В., Алферов В.А., Решетилов Н.А. Особенности конкуренции между кислородом и 2,6-дихлорфенолиндофенолом в условиях работы микробного топливного элемента // Прикладная Биохимия и Микробиология. - 2017. - Т. 53. - № 2. - С. 244-250.

45. Tanaka K., Vega C. A., Tamamushi R. Thionine and ferric chelate compounds as coupled mediators in microbial fuel cells //Journal of electroanalytical chemistry and interfacial electrochemistry. - 1983. - V. 156. - P. 289-297.

46. ГОСТ 27065-86. Качество вод. Термины и определения. - М.: 1987. - 8

с.

47. ГОСТ 17.1.2.04-77. Показатели состояния и правила таксации рыбохозяйственных водных объектов. - М.: 1977. - 12 с.

48. ПНДФ 14. 1:2:3:4. 123-97. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений биохимической потребности в кислороде после n-дней инкубации (БПКполн) в поверхностных пресных, подземных (грунтовых), питьевых, сточных и очищенных сточных водах. - М.: 1997. - 25 с.

49. МВИ 224.01.17.133.2009 Методика выполнения измерений биохимического потребления кислорода в природных и сточных водах по изменению давления газовой фазы (манометрический метод). - М.: 2009. - 16 с.

50. ПНД Ф 14.1: 2.275-2012 Методика выполнения измерений биохимического потребления кислорода в природных и очищенных сточных водах манометрическим методом. - М.: 2012. - 11 с.

51. МУ 09-16/001. Методика (метод) выполнения измерений биохимического потребления кислорода после 5 дней инкубации (БПК5) в поверхностных престных, подземных (грунтовых), питьевых, сточных и очищенных сточных водах с помощью анализатора растворенного кислорода с амперометрическим датчиком с рецепторным элементом на основе иммобилизованных микроорганизмов. - М.: 2016. - 25с.

52. Pasco N., Baronian K., Jeffries C., Hay J. Biochemical mediator demand-a novel rapid alternative for measuring biochemical oxygen demand //Applied microbiology and biotechnology. - 2000. - V. 53. - №. 5. - P. 613-618.

53. Catterall K., Morris K., Gladman C., Zhao H., Pasco N., Joh R. The use of microorganisms with broad range substrate utilisation for the ferricyanide-mediated rapid determination of biochemical oxygen demand //Talanta. - 2001. - V. 55. - №. 6.

- P. 1187-1194.

54. Catterall K., Zhao H., Pasco N., John R. Development of a rapid ferricyanide-mediated assay for biochemical oxygen demand using a mixed microbial consortium //Analytical chemistry. - 2003. - V. 75. - №. 11. - P. 2584-2590.

55. Morris K., Catterall K., Zhao H., Pasco N., John R. Ferricyanide mediated biochemical oxygen demand-development of a rapid biochemical oxygen demand assay //Analytica chimica acta. - 2001. - V. 442. - №. 1. - P. 129-139.

56. Pasco N., Baronian K., Jeffries C., Webber J., Haya J. MICREDOX®— development of a ferricyanide-mediated rapid biochemical oxygen demand method using an immobilised Proteus vulgaris biocomponent //Biosensors and Bioelectronics.

- 2004. - V. 20. - №. 3. - P. 524-532.

57. Bonetto M. C., Sacco N. J., Ohlsson A.H., Cortón E. Assessing the effect of oxygen and microbial inhibitors to optimize ferricyanide-mediated BOD assay //Talanta. - 2011. - V. 85. - №. 1. - P. 455-462.

58. Chen H., Ye T., Qiu B., Chen G., Chen X. A novel approach based on ferricyanide-mediator immobilized in an ion-exchangeable biosensing film for the determination of biochemical oxygen demand //analytica chimica acta. - 2008. - V. 612. - №. 1. - P. 75-82.

59. Jordan M. A., Welsh D. T., John R., Catterall K., Teasdale P. R. A sensitive ferricyanide-mediated biochemical oxygen demand assay for analysis of wastewater treatment plant influents and treated effluents // Water research. - 2013. - V. 47. -№. 2. - P. 841-849.

60. Jordan M. A., Welsh D. T., Teasdale P. R., Catterall K., John R. A ferricyanide-mediated activated sludge bioassay for fast determination of the biochemical oxygen demand of wastewaters //Water research. - 2010. - V. 44. - №. 20. - P. 5981-5988.

61. Jordan M. A., Welsh D. T., Teasdale P. R. Ubiquity of activated sludge ferricyanide-mediated BOD methods: A comparison of sludge seeds across wastewater treatment plants //Talanta. - 2014. - V. 125. - P. 293-300.

62. Pasco N., Hay J., Scott A., Webber J. Redox coupling to microbial respiration: an evaluation of secondary mediators as binary mixtures with ferricyanide //Australian journal of chemistry. - 2005. - V. 58. - №. 4. - P. 288-293.

63. Liu L., Shang L., Liu C., Liu C., Zhang B., Dong S. A new mediator method for BOD measurement under non-deaerated condition// Talanta. - 2010. - V. 81, -P. 1170-1175.

64. Liu L., Bai L., Yu D., Zhai J., Dong S. Biochemical oxygen demand measurement by mediator method in flow system //Talanta. - 2015. - V. 138. - P. 3639.

65. Oota S., Hatae Y., Amada K., Koya H., Kawakami M. Development of mediated BOD biosensor system of flow injection mode for shochu distillery wastewater //Biosensors and Bioelectronics. - 2010. - V. 26. - №. 1. - P. 262-266.

66. Liu L., Deng L., Yong D., Dong S. Native biofilm cultured under controllable condition and used in mediated method for BOD measurement //Talanta. - 2011. - V. 84. - №. 3. - P. 895-899.

67. Yoshida N., Yano K., Morita T., McNiven S. J., Nakamura H., Karube I. A mediator-type biosensor as a new approach to biochemical oxygen demand estimation //Analyst. - 2000. - V. 125. - №. 12. - P. 2280-2284.

68. Trosok S., Driscoll B., Luong J. Mediated microbial biosensor using a novel yeast strain for wastewater BOD measurement //Applied microbiology and biotechnology. - 2001. - V. 56. - №. 3-4. - P. 550-554.

69. Yoshida N., Yano K., Hoashi J., Morita T., McNiven S. J., Nakamura H., Karube I. Improvement of a mediator-type biochemical oxygen demand sensor for on-site measurement //Journal of biotechnology. - 2001. - V. 88. - №. 3. - P. 269-275.

70. Liu L., Zhang S., Xing L., Zhao H., Dong S. A co-immobilized mediator and microorganism mediated method combined pretreatment by TiO2 nanotubes used for BOD measurement //Talanta. - 2012. - V. 93. - P. 314-319.

71. Trosok S. P., Luong J. H. L., Juck D. F., Driscoll B.T. Characterization of two novel yeast strains used in mediated biosensors for wastewater //Canadian journal of microbiology. - 2002. - V. 48. - №. 5. - P. 418-426.

72. Yoshida N., Hoashi J., Morita T., McNiven S. J., Yano K., Yoshida A., Nakamura H., Karube I. Monitoring of the composting process using a mediator-type biochemical oxygen demand sensor //Analyst. - 2001. - V. 126. - №. 10. - P. 17511755.

73. Nakamura H., Suzuki K., Ishikuro H., Kinoshita S., Koizumi R., Okuma S., Gotoh M., Karube I. A new BOD estimation method employing a double-mediator system by ferricyanide and menadione using the eukaryote Saccharomyces cerevisiae //Talanta. - 2007. - V. 72. - №. 1. - P. 210-216.

74. Khor B. H., Ismail A.K., R. Ahamad, R. S. Shahir. A redox mediated UME biosensor using immobilized Chromobacterium violaceum strain R1 for rapid biochemical oxygen demand measurement //Electrochimica Acta. - 2015. - V. 176. -P. 777-783.

75. Nakamura H. Recent organic pollution and its biosensing methods //Analytical Methods. - 2010. - V. 2. - №. 5. - P. 430-444.

76. Rabinowitz J. D., Vacchino J. F., Beeson C., McConnell H. M. Potentiometric measurement of intracellular redox activity //Journal of the American Chemical Society. - 1998. - V. 120. - №. 10. - P. 2464-2473.

77. СанПиН 2.1.5.980—00. Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водных объектов. Гигиенические требования к охране поверхностных вод. Утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 22 июня 2000 г. — М., 2000.

78. Приказ Росрыболовства от 4 августа 2009 г. № 695 «Об утверждении методических указаний по разработке нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения». М.: Федеральное агентство по рыболовству, 2009. - 20 с.

79. СанПиН 2.1.5.2582-10. Санитарно-эпидемиологические требования к охране прибрежных вод морей от загрязнения в местах водопользования населения: Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2010. - 19 с.

80. Hodson E. A textbook of modern toxicology / E. Hodson - 4rd ed. - New York: John Wiley & Sons, 2011. - 672 p.

81. ГОСТ Р 56236-2014, ИСО 6341:2012 «Определение токсичности по выживаемости пресноводных ракообразных Daphnia magna Straus». - М.: 2014. -42 с.

82. ПНД Ф Т 14.1:2:4.12-06 «Методика определения острой токсичности питьевых, пресных природных и сточных вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по смертности дафний (Daphnia magna straus)». - М.: 2006. - 46 с.

83. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.2-98 «Методика определения токсичности проб природных, питьевых, хозяйственно питьевых, хозяйственно-бытовых сточных, очищенных сточных, сточных, талых, технологических вод экспресс-методом с применением прибора серии биотестер». - М.: 1998. - 8 с.

84. ГОСТ 31674-2012 «Методы определения токсичности в кормах, комбикормах, комбикормовом сырье». - М.: 2012. - 20 с.

85. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.10-04 «Методика измерений оптической плотности культуры водоросли хлорелла (Chlorella vulgaris beijer) для определения токсичности питьевых, пресных природных и сточных вод, водных вытяжек из грунтов, почв, осадков сточных вод, отходов производства и потребления». - М.: 2004. - 38 с.

86. ГОСТ 32426-2013 «Методы испытаний химической продукции, предоставляющей опасность для окружающей среды. Испытание ряски на угнетение роста». - М.: 2013. - 24 с.

87. ГОСТ 32893-2014 «Методы оценки токсикологических и клинико-лабораторных показателей безопасности парфюмерно-косметической продукции». - М.: 2014. - 16 с.

88. ГОСТ 32075-2013 «Метод определения токсичности в текстильных материалах». - М.: 2013. - 8 с.

89. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.1-96 «Методика определения токсичности вод, почв и донных отложений по ферментативной активности бактерий». - М.: 1996. - 8 с.

90. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.11-04 «Методика определения интегральной токсичности поверхностных, в том числе морских, грунтовых, питьевых, сточных вод водных экстрактов почв, отходов, осадков сточных вод по изменению интенсивности бактериальной биолюминесценции тест-системой Эколюм». - М.: 2004. - 18 с.

91. Gatidou G., Stasinakis A. S., Iatrou E. I. Assessing single and joint toxicity of three phenylurea herbicides using Lemna minor and Vibrio fischeri bioassays //Chemosphere. - 2015. - V. 119. - P. 69-74.

92. Azizullah A. A comparison of commonly used and commercially available bioassays for aquatic ecosystems /A. Azizullah, D. P. Hader // Bioassays: book chapter. - New York: Elsevier, 2018. - P. 347-368.

93. Liu C., Sun T., Xu X., Dong S. Direct toxicity assessment of toxic chemicals with electrochemical method //Analytica chimica acta. - 2009. - V. 641. - №. 1-2. -P. 59-63.

94. Wang X., Liu M., Wang X., Wu Z., Yang L., Xia S., Chen L., Zhao J. P-benzoquinone-mediated amperometric biosensor developed with Psychrobacter sp. for toxicity testing of heavy metals //Biosensors and Bioelectronics. - 2013. - V. 41. - P. 557-562.

95. Gao G., Qian J., Fang D., Yu Y., Zhi J. Development of a mediated whole cell-based electrochemical biosensor for joint toxicity assessment of multi-pollutants using a mixed microbial consortium //Analytica chimica acta. - 2016. - T. 924. -№. 14. - P. 21-28.

96. Ma, H., Yong, D., Kim, H., Zhang, Z., Ma, S., Han, X. A Ferricyanide mediated Activated Sludge Bioassay for Determination of the Toxicity of Water //Electroanalysis. - 2016. - V. 28. - №. 3. - P. 580-587.

97. Yang Y., Fang D., Lio Y., Liu R., Qang X., Yu Y., Zhi J. Problems analysis and new fabrication strategies of mediated electrochemical biosensors for wastewater toxicity assessment //Biosensors and Bioelectronics. - 2018. - V. 108. - №. 15. - P. 82-88.

98. Pasco N., Joanne H., Webber J. Biosensors: MICREDOX-a new biosensor technique for rapid measurement of BOD and toxicity //Biomarkers. - 2001. - V. 6. -№. 1. - P. 83-89.

99. Liu C., Sun T., Xu X., Dong S. Direct toxicity assessment of toxic chemicals with electrochemical method //Analytica chimica acta. - 2009. - V. 641. - №. 1-2. - P. 59-63.

100. Li J., Yu Y., Wang Y., Qian J., Zhi J. The benzoquinone-mediated electrochemical microbial biosensor for water biotoxicity assay //Electrochimica Acta. - 2013. - V. 97. - P. 52-57.

101. Fang D. F., Gao G., Shen J., Yu Y., Zhi J. A reagentless electrochemical biosensor based on thionine wrapped E. coli and chitosan-entrapped carbon nanodots

film modified glassy carbon electrode for wastewater toxicity assessment //Electrochimica Acta. - 2016. - V. 222. - P. 303-311.

102. Li J., Yu, Y., Qian, J., Wang, Y., Zhang, J., Zhi, J. A novel integrated biosensor based on co-immobilizing the mediator and microorganism for water biotoxicity assay //Analyst. - 2014. - V. 139. - №. 11. - P. 2806-2812.

102. Kracke F., Vassilev I., Kromer J. O. Microbial electron transport and energy conservation-the foundation for optimizing bioelectrochemical systems //Frontiers in microbiology. - 2015. - V. 6. - P. 575.

103. Qiao Y., Li C.M., Bao S.J., Lu Z., Hong Y. Direct electrochemistry and electrocatalytic mechanism of evolved Escherichia coli cells in microbial fuel cells //Chemical Communications. - 2008. - №. 11. - P. 1290-1292.

104. Di Lorenzo M., Curtis T.P., Head I.M., Scott K. A single-chamber microbial fuel cell as a biosensor for wastewaters //Water research. - 2009. - V. 43. -№. 13. - P. 3145-3154.

105. Moon H., Chang I.S., Kang K.H., Jang J.K., Kim B.H. Improving the dynamic response of a mediator-less microbial fuel cell as a biochemical oxygen demand (BOD) sensor //Biotechnology letters. - 2004. - V. 26. - №. 22. - P. 17171721.

106. Zhang Y., Angelidaki I. Submersible microbial fuel cell sensor for monitoring microbial activity and BOD in groundwater: focusing on impact of anodic biofilm on sensor applicability //Biotechnology and bioengineering. - 2011. - V. 108. - №. 10. - P. 2339-2347.

107. Modin O., Wilen B. M. A novel bioelectrochemical BOD sensor operating with voltage input //Water research. - 2012. - V. 46. - №. 18. - P. 6113-6120.

108. Commault A. S., Lear G., Bouvier S., Feiler L., Karacs J., Welda R.J. Geobacter-dominated biofilms used as amperometric BOD sensors //Biochemical engineering journal. - 2016. - V. 109. - P. 88-95.

109. Nakamura H. Current status of water environment and their microbial biosensor techniques-Part II: Recent trends in microbial biosensor development //Analytical and bioanalytical chemistry. - 2018. - V. 410, - №. 17. - P. 1-23.

110. K. Matsushita, T. Yakushi, Y. Takaki, H. Toyama, O. Adachi, Generation mechanism and purification of an inactive form convertible in-vivo to the active form of quinoprotein alcohol dehydrogenase in Gluconobacter suboxydans //Journal of bacteriology. - 1995. - V. 177. - №. 22. - P. 6552-6559.

111. K. Matsushita, Y. Kobayashi, M. Mizuguchi, H. Toyama, O. Adachi, K. Sakamoto, H. Miyoshi, A tightly bound quinone functions in the ubiquinone reaction sites of quinoprotein alcohol dehydrogenase of an acetic acid bacterium, Gluconobacter suboxydans //Bioscience, biotechnology, and biochemistry. - 2008. -V. 72. - №. 10. - P. 2723-2731.

112. M. Torimura, K. Kano, T. Ikeda, T. Ueda, Spectroelectrochemical characterization of quinohemoprotein alcohol dehydrogenase from Gluconobacter suboxydans //Chemistry letters. - 1997. - V. 26. - №. 6. - P. 525-526.

113. Yilmaz O., Demirkol D.O., Gulcemal S., Kilmfa A., Timur S., Qetinkaya B. Chitosan-ferrocene film as a platform for flow injection analysis applications of glucose oxidase and Gluconobacter oxydans biosensors //Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. - 2012. - V. 100. - P. 62-68.

114. Christwardana M., Kwon Y. Yeast and carbon nanotube based biocatalyst developed by synergetic effects of covalent bonding and hydrophobic interaction for performance enhancement of membraneless microbial fuel cell //Bioresource technology. - 2017. - V. 225. - P. 175-182.

115. Gal I, Schlesinger O, Amir L, Alfonta L. //Bioelectrochemistry. - 2016. -V. 112. - P. 53-60.

116. Rawson F, Gross A, Garrett D, Downard A, Baronian K. Mediated electrochemical detection of electron transfer from the outer surface of the cell wall of Saccharomyces cerevisiae //Electrochemistry Communications. - 2012. - V. 15. - №. 1. - P. 85-87.

117. Kasem E. T., Tsujiguchi T., Nakagawa N. Effect of Metal Modification to Carbon Paper Anodes on the Performance of Yeast-Based Microbial Fuel Cells Part I: In the Case without Exogenous Mediator //Key Engineering Materials. -2013. - V. 534. - P. 76-81.

118. Schaetzle O., Barrière F., Baronian K. Bacteria and yeasts as catalysts in microbial fuel cells: electron transfer from micro-organisms to electrodes for green electricity //Energy & Environmental Science. - 2008. - V. 1. - №. 6. - P. 607-620.

119. Ganguli R., Dunn B. S. Kinetics of Anode Reactions for a Yeast-Catalysed Microbial Fuel Cell //Fuel Cells. - 2009. - V. 9. - №. 1. - P. 44-52.

120. Sayed E. T. Yeast as a Biocatalyst in Microbial Fuel Cell / E. T. Sayed, M. A. Abdelkareem // Old Yeasts-New Questions: book chapter. - London: InTech, 2017.

- P. 41-65.

121. Raghavulu S. V., Goud RK, Sarma PN, Mohan SV. Saccharomyces cerevisiae as anodic biocatalyst for power generation in biofuel cell: influence of redox condition and substrate load //Bioresource technology. - 2011. - V. 102. - №. 3. - P. 2751-2757.

122. Gunawardena A., Fernando S., To F. Performance of a yeast-mediated biological fuel cell //International journal of molecular sciences. - 2008. - V. 9. -№. 10. - P. 1893-1907.

123. Permana D, Rosdianti D, Ishmayana S, Rachman S, Putra H, Rahayuningwulan D, Hariyadi H. Preliminary Investigation of Electricity Production Using Dual Chamber Microbial Fuel Cell (DCMFC) with Saccharomyces cerevisiae as Biocatalyst and Methylene Blue as an Electron Mediator //Procedia Chemistry. - 2015.

- V. 17. - P. 36-43.

124. Sayed ET, Barakat NAM, Abdelkareem MA, Fouad H, Nakagawa N. Yeast extract as an effective and safe mediator for the Baker's-yeast-based microbial fuel cell //Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2015. - V. 54. - №. 12. - P. 31163122.

125. Babanova S., Hubenova Y., Mitov M. Influence of artificial mediators on yeast-based fuel cell performance //Journal of bioscience and bioengineering. - 2011.

- V. 112. - №. 4. - P. 379-387.

126. Hubenova Y, Rashkov R, Buchvarov V, Arnaudova M, Babanova S, Mitov M. Improvement of yeast-biofuel cell output by electrode modifications //Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2010. - V. 50. - №. 2. - P. 557-564.

127. Hubenova Y, Rashkov R, Buchvarov V, Babanova S, Mitov M. Nanomodified NiFe- and NiFeP-carbon felt as anode electrocatalysts in yeast-biofuel cell //Journal of materials science. - 2011. - V. 46. - №. 22. - P. 7074-7081.

128. Prasad D, Arun S, Murugesan M, Padmanaban S, Satyanarayanan RS, Berchmans S, Yegnaraman V. Direct electron transfer with yeast cells and construction of a mediatorless microbial fuel cell // Biosensors and Bioelectronics. -2007. - V. 22. - P. 2604-2610.

129. Shkil H, Schulte A, Guschin D, Schuhmann W. Electron transfer between genetically modified Hansenula polymorpha yeast cells and electrode surfaces via Os-complex modified redox polymers // ChemPhysChem. - 2011. - V. 12. - P. 806-813.

130. Hasletta N, Rawsonb F, Barrierec F, Kunzed G, Pascoe N, Gooneratnea R, Baronian K. Characterisation of yeast microbial fuel cell with the yeast Arxula adeninivorans as the biocatalyst // Biosensors and Bioelectronics. - 2011. - V. 26. - P. 3742-3747.

131. Kaneshiro H, Takano K, Takada Y, Wakisaka T, Tachibana T, Azuma M. A milliliterscale yeast-based fuel cell with high performance // Biochemical Engineering Journal. - 2014. - V. 83. - P. 90-96.

132. Бабкина Е. Е., Арляпов В. А., Беленьких А. В., Алферов В. А. Медиаторный биосенсор на основе дрожжевых клеток Debaryomyces hansenii для определения БПК// Известия Тульского государственного университета. - 2011. - Вып. 3. - С. 199-209.

133. Suh S. O., Zhou J. J. Methylotrophic yeasts near Ogataea (Hansenula) polymorpha: a proposal of Ogataea angusta comb. nov. and Candida parapolymorpha sp. nov //FEMS yeast research. - 2010. - V. 10. - №. 5. - P. 631-638.

134. Karkovska M., Smutok O., Stasyuk N., Gonchar M. L-lactate-selective microbial sensor based on flavocytochrome b2-enriched yeast cells using recombinant and nanotechnology approaches //Talanta. - 2015. - V. 144. - P. 1195-1200.

135. Stasyuk N. Y., Gayda G. Z., Gonchar M. V. l-Arginine-selective microbial amperometric sensor based on recombinant yeast cells over-producing human liver arginase I //Sensors and Actuators B: Chemical. - 2014. - V. 204. - P. 515-521.

136. Turk M, Montiel V, Zigon D, Plemenitas A, Ramos J. Plasma membrane composition of Debaryomyces hansenii adapts to changes in pH and external salinity // Microbiology. - 2007. - V. 153. - P. 3586-92.

137. Lages F, Silva-Graca M, Lucas C. Active glycerol uptake is a mechanism underlying halotolerance in yeasts: a study of 42 species // Microbiology. - 1999. - V. 145. - №. 9. - P. 2577-85.

138. Martinez JL, Sychrova H, Ramos J. 2011. Monovalent cations regulate expression and activity of the Hak1 potassium transporter in Debaryomyces hansenii // Fungal Genet Biol. - V. 48. - P. 177-84.

139. Minhas A, Sharma A, Kaur H, Rawal Y, Ganesan K, Mondal AK. Conserved Ser/Arg-rich motif in PPZ orthologs from fungi is important for its role in cation tolerance // J Biol Chem. - 2012. - №. 287. - P. 7301-12.

140. Aggarwal M, Mondal AK. Role of N-terminal hydrophobic region in modulating the subcellular localization and enzyme activity of the bisphosphate nucleotidase from Debaryomyces hansenii // Eukaryot Cell. - 2006. - №. 5. - P. 26271.

141. Montiel V, Ramos J. Intracellular Na and K distribution in Debaryomyces hansenii. Cloning and expression in Saccharomyces cerevisiae of DhNHX1 // FEMS Yeast Res. - 2007. - №. 7. - P. 102-9.

142. Cabrera-Orefice A., Chiquete-Félix N., Espinasa-Jaramillo J., Rosas-Lemus M., Guerrero-Castillo S., Peña A., Uribe-Carvajal S. The branched mitochondrial respiratory chain from Debaryomyces hansenii: components and supramolecular organization //Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Bioenergetics. - 2014. - V. 1837. - №. 1. - P. 73-84.

143. Жмур Н.С. Биоценологические изменения активного ила, функционирующего в условиях экстремального антропогенного воздействия: автореф. дис. ... док. биол. наук: 11.00.11 / Жмур Наталья Сергеевна. - М., 2000. - 49 с.

144. Lee M. J., Lee S. S. Paracoccus limosus sp. nov., isolated from activated sludge in a sewage treatment plant //International journal of systematic and evolutionary microbiology. - 2013. - V. 63. - №. 4. - P. 1311-1316.

145. Daneshvar M. I., Hollis D. G., Weyant R. S., Steigerwalt A. G., Whitney A. M., Douglas M. P., Barchet W. Paracoccus yeeii sp. nov.(formerly CDC group EO-2), a novel bacterial species associated with human infection //Journal of clinical microbiology. - 2003. - V. 41. - №. 3. - P. 1289-1294.

146. Burd E. M., Sharp S. E. Photo quiz: A 36-year-old with recurrent conjunctivitis //Journal of clinical microbiology. - 2012. - V. 50. - №. 2. - P. 215-215.

147. Т. Ю. Коршунова., С. Р. Мухаматдьярова., О .Н. Логинов. Новый представитель рода Paracoccus, выделенный из техногенно загрязненной почвы//Известия Уфимского научного центра РАН. - 2012. - №3. - С. 19-26.

148. Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии / Ю. Ю. Лурье -М.: Химия, 1979. - 480 с.

149. Cass A. E. G., Davis G., Francis G. D., Hill H. A. O., Aston W. J., Higgins I. J., Plotkin E. V., Scott L. D. L., Turner A. P. F. Ferrocene-mediated enzyme electrode for amperometric determination of glucose //Analytical chemistry. - 1984. -V. 56. - №. 4. - P. 667-671.

150. Lundblad R.L. Handbook of Biochemistry and Molecular Biology / R.L. Lundblad, F.M. MacDonald - 4th ed. - Boca Raton: CRC Press, 2010. - 1086 p.

151. Turner A.P.F. Biosensors: Fundamentals and applications / A.P.F. Turner, I. Karube, G.S. Wilson - New York: Oxford University Press, 1987. - 770 p.

152. Перевалова Э. Г. Методы элементоорганической химии. Ферроцен/ Э. Г. Перевалова, М. Д. Решетова, К. И. Гранберг - М.: Наука, 1983. - 557 с.

153. Bond A. M., Scholz F. Electrochemical, Thermodynamic, and mechanistic data derived from voltammetric studies on insoluble metallocenes, mercury halide and sulfide compounds, mixed silver halide crystals, and other metal complexes following their mechanical transfer to a graphite electrode //Langmuir. - 1991. - V. 7. - №. 12. -P. 3197-3204.

154. Bond A. M., McLennan E. A., Stojanovic R. S., Thomas F. G. Assessment of conditions under which the oxidation of ferrocene can be used as a standard voltammetric reference process in aqueous media //Analytical Chemistry. - 1987. -V. 59. - №. 24. - P. 2853-2860.

155. Dietz S. D., Bell W. L., Cook R. L. Alkylferrocenes: A simple preparation from lithioferrocenes and their aqueous electrochemistry //Journal of organometallic chemistry. - 1997. - V. 545. - P. 67-70.

156. Ryabov A. D., Ryabova E. S., Reshetova M. D. Enzymatic chemistry of ferrocenes: micellar tuning of the glucose oxidase reactivity toward solubilized electrochemically generated n-alkylferricenium cations //Journal of Organometallic Chemistry. - 2001. - V. 637. - P. 469-475.

157. Shul G., Opallo M. Ion transfer across liquid-liquid interface coupled to electrochemical redox reaction at carbon paste electrode //Electrochemistry communications. - 2005. - V. 7. - №. 2. - P. 194-198.

158. Yang W., Zhou H., Sun C. Synthesis of Ferrocene-Branched Chitosan Derivatives: Redox Polysaccharides and their Application to Reagentless Enzyme-Based Biosensors //Macromolecular rapid communications. - 2007. - V. 28. - №. 3. -P. 265-270.

159. Liang R.P., Fan L.X., Wang R., Qiu J.D. One-Step Electrochemically Deposited Nanocomposite Film of CS-Fc/MWNTs/GOD for Glucose Biosensor Application //Electroanalysis. - 2009. - V. 21. - №. 15. - P. 1685-1691.

160. Garcia A., Peniche-Covas C., Chico B., Simpson B.K., Villalonga R. Ferrocene branched chitosan for the construction of a reagentless amperometric hydrogen peroxide biosensor //Macromolecular bioscience. - 2007. - V. 7. - №. 4. -P. 435-439.

161. Каманин С. С., Арляпов В.А., Понаморева О.Н., Блохин И.В., Алферов В.А., Решетилова А.Н. Графитовые печатные электроды, модифицированные проводящим белковым гидрогелем и бактериальными клетками, как основа амперометрического биосенсора //Сенсорные системы. -2017. - Т. 31. - №. 2. - С. 161-171.

162. Suzawa T., Ikariyama Y., Aizawa M. Synthesis of Electroactive Protein Hybrid, Fec-BSA-Dig, and Its Application to a Novel Homogeneous Electrochemical Immunoassay //Bulletin of the Chemical Society of Japan. - 1995. - V. 68. - №. 1. -P. 165-171.

163. Florou A. B., Florou A. B., Prodromidis M. I., Karayannis M. I., Tzouwara-Karayanni S. M. lectrocatalytic Oxidation of NADH in Flow Analysis by Graphite Electrode Modified with 2, 6-Dichlorophenolindophenol Salts //Electroanalysis: An International Journal Devoted to Fundamental and Practical Aspects of Electroanalysis. - 1998. - V. 10. - №. 18. - P. 1261-1268.

164. Khater D. Z., El-Khatib K. M., Hassan R. Y. A. Exploring the bioelectrochemical characteristics of activated sludge using cyclic voltammetry //Applied biochemistry and biotechnology. - 2018. - V. 184. - №. 1. - P. 92-101.

165. Zhao J., Wang M., Yang Z., Wang Z., Wang H., Yang Z. The different behaviors of three oxidative mediators in probing the redox activities of the yeast Saccharomyces cerevisiae //Analytica chimica acta. - 2007. - V. 597. - №. 1. - P. 6774.

166. Hassan R. Y. A., Wollenberger U. Mediated bioelectrochemical system for biosensing the cell viability of Staphylococcus aureus //Analytical and bioanalytical chemistry. - 2016. - V. 408. - №. 2. - P. 579-587.

167. Rawson D.M., Willmer A.J., Turner A.P.F. Whole-cell biosensors for environmental monitoring //Biosensor. - 1989. - V. 4. - P. 299-311.

168. Pauliukaite R., Ghica M. E., Barsan M. M., Brett C. M. A. Phenazines and polyphenazines in electrochemical sensors and biosensors //Analytical Letters. - 2010. - V. 43. - №. 10-11. - P. 1588-1608.

169. Choi J. P., Bard A. J. Electrogenerated chemiluminescence 73: acid-base properties, electrochemistry, and electrogenerated chemiluminescence of neutral red in acetonitrile //Journal of Electroanalytical Chemistry. - 2004. - V. 573. - №. 2. - P. 215-225.

170. Jain A. K. Models and Methods for In Vitro Toxicity / A. K. Jain, D. Singh, K. Dubey, R. Maurya, S. Mittal, A. K. Pandey // In Vitro Toxicology: book chapter. -New York: Academic Press, 2018. - P. 45-65.

171. Park D. H., Zeikus J. G. Electricity generation in microbial fuel cells using neutral red as an electronophore //Applied and environmental microbiology. - 2000. -V. 66. - №. 4. - P. 1292-1297.

172. Jeykumari D. R. S., Narayanan S. S. A novel nanobiocomposite based glucose biosensor using neutral red functionalized carbon nanotubes //Biosensors and Bioelectronics. - 2008. - V. 23. - №. 9. - P. 1404-1411.

173. Sales F.C., lost R.M., Martins M.V., Almeida M.C., Crespilho F.N. An intravenous implantable glucose/dioxygen biofuel cell with modified flexible carbon fiber electrodes //Lab Chip. - 2013. - V.3. - №.3. - P. 468-474.

174. Mazar F. M., Alijanianzadeh M., Molaeirad A., Heydari P. Development of Novel Glucose oxidase Immobilization on Graphene/Gold nanoparticles/Poly Neutral red modified electrode //Process Biochemistry. - 2017. - V. 56. - P. 71-80.

175. Sami M., Ikeda M., Yabuuchi S. Evaluation of the alkaline methylene blue staining method for yeast activity determination //Journal of fermentation and bioengineering. - 1994. - V. 78. - №. 3. - P. 212-216.

176. Oz M., Lorke D. E., Hasan M., Petroianu G. A. Cellular and molecular actions of methylene blue in the nervous system //Medicinal research reviews. - 2011. -V. 31. - №. 1. - P. 93-117.

177. Lu D., Pang G., Xie J. A new phosphothreonine lyase electrochemical immunosensor for detecting Salmonella based on horseradish peroxidase/GNPs-thionine/chitosan //Biomedical microdevices. - 2017. - V. 19. - №. 1. - P. 12.

178. Pasco N., Hay J., Scott A., Webber J. Redox Coupling to Microbial Respiration: An Evaluation of Secondary Mediators as Binary Mixtures with Ferricyanide // Australian Journal of Chemistry. - 2005. - V. 58. - P. 288-293.

179. Akiba T., Bennetto H.P., Stirling J.L., Tanaka K. Electricity production from alkalophilic organisms //Biotechnology letters. - 1987. - V. 9. - №. 9. - P. 611616.

180. Wilson K. Preparation of Genomic DNA from Bacteria // In Current Protocols in Molecular Biology: book chapter. - New York: John Wiley & Sons, 1997 - P. 2.4.1-2.4.5.

181. Досон Р. Справочник биохимика: пер. с англ./ Р. Досон, Д. Эллиот, У. Эллиот, К. Джонс - М.: Мир, 1991. - 554 с.

182. Теренин А.Н. Фотоника молекул красителей. - Л.: Наука, 1967.

183. Kaila K. pH and brain function. - New York: John Wiley & Sons, 1998 -

692 p.

184. Ponamoreva O. N., Kamanina T.V., Alferov V.A., Machulin A.V., Rogova T.V., Arlyapov S.V., Suzina V.A., Alferov S.V., Ivanova E.P. Yeast-based self-organized hybrid bio-silica sol-gels for the design of biosensors //Biosensors and Bioelectronics. - 2015. - V. 67. -P. 321-326.

185. Sakamoto H. An Electrochemical DNA Sensing System Using Modified Nanoparticle Probes for Detecting Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus / H. Sakamoto, Y. Amano, T. Satomura, S. Suye //Biosensors and Biodetection: MIMB book series. - New York: Humana Press, 2017. - P. 13-22.

186. Кузиков А. В. Электрохимический мониторинг каталитической активности цитохромов Р450: дис. ... канд. биол. наук: 03.01.04 / Кузиков Алексей Владимирович - Казань, 2017. - 190 с.

187. Clegg A. D., Rees N.V., Klymenko O.V., Coles B. A., Compton R.G. Marcus theory of outer-sphere heterogeneous electron transfer reactions: High precision steady-state measurements of the standard electrochemical rate constant for ferrocene derivatives in alkyl cyanide solvents //Journal of Electroanalytical Chemistry. - 2005. -V. 580. - №. 1. - P. 78-86.

188. Нгуен Винь Тиен. Кинетические аспекты переноса электронов в системе "субстрат - биокатализатор - медиатор - электрод" в биотопливном элементе на основе Gluconobacter oxydans: дис. ... канд. хим. наук: 03.01.06 / Нгуен Винь Тиен. - Тула, 2013 - 110 с.

189. Richardson N. J., Gardner S., Rawson D. M. A chemically mediated amperometric biosensor for monitoring eubacterial respiration // Journal of applied bacteriology. - 1991. - V. 70. - №. 5. - P. 422-426.

190. Арляпов В.А., Понаморева О.Н., Каманин С.С., Юдина Н.Ю., Решетилов А.Н. Биосенсор для экспресс-анализа биохимического потребления кислорода на основе дрожжевых микроорганизмов родов Candida и Debaryomyces // Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. Ю.А. Овчинникова. - 2010. - Т 6. - № 3. - С. 5-12.

191. Arlyapov V. A., Yudina N. Yu., Asulyan L. D., Alferov S. V., Alferov V. A., Reshetilov A.N. BOD biosensor based on the yeast Debaryomyces hansenii immobilized in poly (vinyl alcohol) modified by N-vinylpyrrolidone //Enzyme and microbial technology. - 2013. - V. 53. - №. 4. - P. 257-262.