This study reports an improved diastereoselective synthesis of substituted spiro[chromane-2,4′-pyrimidin]-2′(3′H)-ones via the acid-catalyzed condensation of 6-styryl-4-aryldihydropyrimidin-2-ones with resorcinol, 2-methylresorcinol, and pyrogallol. The optimized method allows for the isolation of diastereomerically pure products, with stereoselectivity controlled by varying acid catalysts (e.g., methanesulfonic acid vs. toluenesulfonic acid) and solvent conditions. The synthesized compounds were evaluated for antimicrobial and antioxidant activities. Notably, the (2S*,4R*,6′R*)-diastereomers exhibited significant antibacterial activity against both Gram-positive and Gram-negative bacterial strains with minimal inhibition concentration down to 2 µg/mL, while derivatives containing vicinal bisphenol moieties demonstrated potent antioxidant activity, with IC₅₀ values (12.5 µg/mL) comparable to ascorbic acid. Pharmacokinetic analysis of selected hit compounds revealed favorable drug-like properties, including high gastrointestinal absorption and blood-brain barrier permeability. These findings highlight the potential of spirochromane-pyrimidine hybrids as promising candidates for further development in the treatment of infectious diseases and oxidative stress-related pathologies.

In the Republic of Kazakhstan (one of the top 10 oil-producing countries in the world), the remediation of oil pollution found in unproductive soils under the conditions of a sharply continental arid climate is a highly relevant problem. The aims of this work are to study the biodegradation capacity of the gray soil of the ‘Daulet Asia’ landfill, assess the degradative potential of indigenous oil-degrading strains and changes in the composition of the soil microbial community. Analytical chemistry methods, distillation and chromatographic mass spectrometry were used for oil analysis; gravimetry and IR spectroscopy were used to evaluate oil degradation. Standard microbiological techniques were employed to isolate and cultivate microorganisms and metagenomic sequencing was carried out using Oxford Nanopore technology. Raw data processing and subsequent analysis were performed using modern software packages. Three isolated strains of interest were identified based on the analysis of 16S rRNA gene fragment sequences. The studied soil has low biodegradation capacity (oil loss was 6.2% on day 60), possibly due to the low abundance and weak activity of indigenous hydrocarbon-oxidizing microorganisms. The taxonomic composition of the microbiome in the studied soil suggests some potential for oil degradation. Assessment of the effectiveness of oil degradation by the indigenous microbiome indicates that this potential can be realized only marginally in situ. Isolated oil-degrading strains were identified as belonging to the Rhodococcus and Kocuria genera. Effective oil removal from the studied soil requires the introduction of active microorganisms (e.g., as part of biopreparations). Considering the characteristics of the hot arid climate, for bioremediation of contaminated sierozems of Southern Kazakhstan, it is advisable to use halotolerant oil-degrading microorganisms with a wide temperature range that are capable of degrading hydrocarbons under moisture deficiency.

This paper presents the results of research on obtaining biochar from agricultural plant waste such as rice husk and straw. The selection of the optimal conditions for thermolysis, such as the duration and temperature of the process, has been conducted. The thermolysis products are characterized for iodine adsorption activity, cumulative water pore volume, and for bulk density. The porous structure of the obtained products has been studied by scanning electron microscopy. Based on the results of the research conducted, it has been found that biochars obtained from husk and straw with a thermolysis duration of 30 minutes have low iodine sorption characteristics and water pore volumes. With an increase in the duration of thermolysis, the sorption characteristics improve, the optimal for the husk is the thermolysis duration of 60 minutes at a temperature of 500°C, and for straw, the optimal thermolysis duration is 60 minutes at a temperature of 300°C. The best option is biochar obtained from rice straw at a duration of 60 minutes and a thermolysis temperature of 300°C, having an iodine adsorption activity of 54.61%, a cumulative water pore volume of 0.941 cm3/g and a bulk density of 169.29 g/dm3. The obtained biochars from rice husk and straw have been studied by scanning electron microscopy at 4300 and 5000 times magnification, and they have a developed porous structure. According to the literature, it is known that biochar can also be used as a renewable energy source. Research has been carried out to determine the calorific value of the obtained biochars. To compare the calorific value of rice husk, straw and the obtained biochars, their heating values have been determined on a calorimeter. The highest heating value has a biochar obtained from husk at a duration of 60 minutes and at a thermolysis temperature of 400°C with a value of 17.520 kJ/g, the optimal for biochar obtained from straw is a duration of 60 minutes and a thermolysis temperature of 400°C with a value of 16.451 kJ/g. The experimental data obtained make it possible to use the obtained biochar from rice straw in the future as a biofertilizer to improve the characteristics of soils, as well as to use biochar obtained from rice husk to produce renewable fuel.

Бұл мақалада белсендірілген көмір алу үшін күріш қалдығымен мұнай қалдығына байланыстырушы карбоксиметилцеллюлозаның әсері зерттелді. Күріш қалдығы (қауызы және сабаны) мен мұнай шламын бірге өңдеу арқылы брикеттелген белсендірілген көмір алу үшін қоспаға карбоксиметилцеллюлоза қосылды. Брикетті карбонизациялау және белсендіру кварцты шыныдан жасалған түтікте ұзындығы 300 мм және диаметрі 60 мм, қыздыру бөлімінің ұзындығы 200 мм болатын BR-12 NFT сериялы жоғары температуралы вакуумдық түтікті пеште жүргізілді. Пешке күріш қалдығы (қауызы мен сабаны), мұнай шламы және карбоксиметилцеллюлоза қосу арқылы алынған брикет орналастырылды. Карбонизация 500ºС температурада, белсендіру 850ºС температурада 2:1 қатынаста су буымен жүргізілді. Күріш қалдығы мен мұнай шламына карбоксиметилцеллюлоза байланыстырғышын қосу қатынастарының өнім қасиетіне әсері зерттелді. Қоспаны бірге өңдеудің оңтайлы қатынасы күріш қауызы:мұнай шламы: карбоксиметилцеллюлоза = 9:1:2 (массалары бойынша) қатынастары табылды. Алынған өнімнің йод бойынша адсорбциялық белсенділігі, су бойынша жалпы кеуектер көлемі, ылғалдың массалық үлесі, метилен көгі бойынша адсорбциялық белсенділігі және үйінділік тығыздығы тәрізді көрсеткіштер зерттелді. Жүргізілген зерттеулер нәтижесі бойынша белсендірілген көмірдің құрамындағы карбоксиметилцеллюлоза мөлшері артқан сайын оның собрциялық қасиетінің артатындығы байқалды. Күріш қауызынан алынған белсендірілген көмір жоғары сорбциялық қасиетке ие.Тәжірибелік зерттеулер нәтижесі бойынша 9:1:2 қатынастағы күріш қауызы мен мұнай шламы және карбоксиметилцеллюлозаны қосу арқылы алынған белсендірілген көмір БАУ-А маркасына сәйкес келеді.

The self-purification capacity of oil-contaminated soils is largely determined by the metabolic activity of autochthonous oil-oxidizing microorganisms. This study examined three strains of actinobacteria, which are hydrocarbon degraders, isolated from oil-contaminated sierozem soil at the Daulet Asia landfill (Southern Kazakhstan). Functional gene analysis was conducted (genome completeness > 98%, and contamination < 3%), and the phenotypic properties of these bacterial strains were studied to assess their potential for bio- and phytoremediation technologies in the sharply continental arid climate of the Aral Sea region. The isolated strains Rhodococcus kroppenstedtii K18 and MF2 and Kocuria rosea K1 grow on oil (12–22% oil loss after 10 days of cultivation in liquid mineral salt medium) and diesel fuel and can utilize hexadecane and benzoate as the sole source of carbon and energy. Furthermore, Rhodococcus K18 and MF2 utilize dodecane and eicosane, while K. rosea K1 utilizes phenol and gentisate. A significant decrease in surface tension (to 31.4 mN/m) observed during cultivation of strains K18 and MF2 on minimal salt medium indicates the secretion of surfactants that increase the bioavailability of hydrophobic substrates. The studied strains possess a number of properties that promote plant growth: they produce auxins, solubilize calcium hydroxyapatite, and protect plants from infection by the phytopathogenic microorganisms Fusarium oxysporum and Pectobacterium wasabiae. Actinobacteria are compatible when co-cultivated, as no mutual growth inhibition was observed. This study expands our understanding of typical bacterial representatives of desert soil, and this may contribute to the development of bioremediation approaches for the restoration of disturbed biotopes under extreme environmental conditions.

Ауыл шаруашылығы қалдықтарын (күріш қауызы мен сабаны және сиыр көңі) Терра Прета органикалық тыңайтқышына өңдеу бойынша зертханалық зерттеулер жүргізу, оңтайлы жағдайларды анықтау және оны топырақ құнарлылығын жақсарту үшін пайдалану ұсынылады. Күріш қауызы мен сабанын термиялық өңдеу арқылы биокөмір алынды, пиролиздің оңтайлы жағдайлары табылды және оның сорбциялық қасиеттері зерттелді. Пиролиздің оңтайлы температурасы 300°C, ұзақтығы 60 минут болып табылады, бұл жағдайда биокөмір ең жоғары сорбциялық белсенділік көрсетті. Алынған биокөмір көң, күріш қауызы мен сабан қоспасын компосттау үшін пайдаланылды және одан калифорниялық құрттарға жарамды компост өндірілді. Компост алудың оңтайлы қатынасы күріш қауызы:көң:биокөмір = 70:20:10 масс.% болып табылды. Алынған компост 90 күн бойы калифорниялық құрттардың көмегімен гумификацияланды. Гумификациядан кейін алынған өнімдегі гумустың мөлшері 31,8%-ды құрады. Өнім Терра Прета тұжырымдамасына сәйкес келеді. Алынған Терра Прета органикалық тыңайтқышының қауын, қызанақ, сәбіз, картоп, қарбыз және қияр сияқты бақша дақылдары және көкөністердің өнімділігіне әсері зерттелді. Бұл тыңайтқыштың өнімділікті дақылдың түріне қарай 23-32%-ға арттыратыны анықталды. Бұл органикалық тыңайтқыштың Плантобактерин биопрепаратымен бірге бұршақ тұқымдас өсімдіктердің фенологиясына синергетикалық әсері де зерттелді. Алынған нәтижелер топырақтың деградация мәселесін шешуге және күріш қауызы, сабан және көң сияқты ауылшаруашылық қалдықтарын тиімді пайдалануға мүмкіндік береді.