​Российские ученые разработали эффективный способ производства бактериальной целлюлозы из штамма чайного гриба. Они определили условия и методы выращивания бактерий, которые позволяют получить большее количество пленок этого вещества. Результаты исследования станут основой для производства бактериальной целлюлозы в больших масштабах. Работа опубликована в журнале Applied Microbiology and Biotechnology.

Источником целлюлозы могут быть растения (растительная целлюлоза, РЦ) или бактерии (бактериальная целлюлоза, БЦ), которые могут ее синтезировать. Получаемые пленки практически идентичны по своей химической структуре, но бактериальная целлюлоза прочнее, эластичнее, удерживает больше влаги и обладает газопроницаемостью. Благодаря этим свойствам ее можно использовать в реконструктивной хирургии, в клеточной и тканевой инженерии.

Прежде чем начать активно применять бактериальную целлюлозу, необходимо разработать эффективный метод синтеза пленок БЦ в больших количествах. Это позволит масштабировать ее производство и оценить, насколько эффективно можно применять БЦ в различных сферах.

Для того, чтобы получить бактериальную целлюлозу, нужен специальный вид бактерий. Авторы работы запатентовали новый штамм, Komagataeibacter xylinus B-12068, полученный из чайного гриба - симбиоза дрожжей и уксуснокислых бактерий. Ученые ввели штамм в контролируемую культуру и определили условия, которые обеспечат максимальный выход БЦ.

Для выращивания бактерий ученые использовали два различных метода: поверхностный и глубинный. При поверхностном методе пленку выращивали на чашке Петри и стеклянных лотках при статических условиях. При глубинном методе культуру бактерий полностью погружали в питательную среду. При таком способе нужно обеспечить определенные условия, в частности доступ кислорода к бактериям. Для этого содержимое колбы ученые постоянно встряхивали и перемешивали при помощи специального шейкера или же используются ферментеры.

Полученные пленки сравнили по весу, структуре и количеству поглощенного углеродного субстрата. В результате исследований ученые выявили оптимальные условия для выращивания бактерий и получения целлюлозы. В частности, выяснилось, что использование глицерина в качестве источника углерода и добавление в питательную среду небольших концентраций этанола позволяют получить гораздо большее количество бактериальной целлюлозы, чем при прочих методах.

"Мы решили важную задачу: разработали эффективный процесс синтеза бактериальной целлюлозы с высокими выходами и продемонстрировали возможность масштабирования процесса и получения пленок бактериальной целлюлозы различных размеров. Важный момент: это не только подобранные среды и условия, но и новый штамм, который мы выделили, охарактеризовали (запатентовали) и ввели в культуру", - прокомментировала результаты исследований соавтор статьи Татьяна Волова, заведующая кафедрой биотехнологий Института фундаментальной биологии и биотехнологий Сибирского федерального университета.

Похожие новости

  • 20/09/2018

    Красноярские ученые найдут загрязнителей среды с помощью инноваций

    ​Молодые ученые Сибирского федерального университета предложили использовать послойно модифицированные сорбенты для определения загрязнителей окружающей среды. Проект поддержан Красноярским краевым фондом науки и Российским фондом фундаментальных исследований в рамках совместного конкурса проектов фундаментальных научных исследований, выполняемых молодыми учеными.
    190
  • 14/12/2017

    Сибирские геофизики объяснили озоновую дыру естественными причинами

    ​Ученые Сибирского федерального университета сравнили состояние содержание озона в Северном полушарии по спутниковым данным и выдвинули новую гипотезу возникновения Антарктической озоновой дыры. Результаты исследования опубликованы в "Журнале Сибирского федерального университета".
    428
  • 02/12/2016

    Красноярские эксперты участвуют в создании новой системы тестирования продуктов

    ​Специалисты красноярского ЦСМ участвуют в создании новой системы тестирования продовольственных продуктов. Данный проект института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ, предполагающий разработку системы тестирования продуктов в основе которой лежат биолюминесцентные технологии, получил поддержку Российского фонда фундаментальных исследований.
    693
  • 19/06/2018

    Ученые СФУ нашли способ улучшить тренировки биатлонистов

    ​Феномен функциональной асимметрии, то есть неравнозначного развития и силы правых и левых рук или ног человека, влияет на физические способности спортсменов, поэтому его следует учитывать при подготовке биатлонистов для улучшения их результатов, выяснили ученые Сибирского федерального университета.
    237
  • 14/07/2017

    Ученые СФУ будут отслеживать изменения климата по кольцам тибетских деревьев

    ​Международная группа исследователей с участием российских ученых из Сибирского федерального университета (СФУ) разработала эффективный метод оценки влияния климатических изменений на развитие растений, основанный на математическом моделировании, сообщила пресс-служба СФУ.
    688
  • 26/09/2016

    Кости-имплантаты напечатают с высокой точностью

    ​Коллектив ученых Сибирского федерального университета работает над созданием костных структур из полигидроксибутирата - полностью биоразлагаемого материала, синтезируемого микроорганизмами, с применением 3Д-прототипирования и компьютерной томографии.
    950
  • 09/08/2017

    В Красноярске изобрели бинты, способные заживлять раны

    Ученые Сибирского федерального университета создали специальный материал на основе целлюлозы, позволяющий заживлять раны. Для этого в вещество добавляют наночастицы серебра, известного своими антибактериальными свойствами.
    478
  • 16/12/2016

    Красноярские ученые разрабатывают новый способ лечения меланомы

    ​Ученые Красноярского государственного медицинского университета имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого разрабатывают технологию анализа опухолевых клеток меланомы, которая позволит врачу подбирать более эффективные химиотерапевтические средства для пациентов с раком кожи.
    825
  • 23/08/2018

    Российские ученые исследуют гены опасного поведения

    ​Новое исследование российских генетиков поможет объяснить и предупредить возникновение агрессивного поведения. Эти сведения нужны для понимания механизмов влияния генов на проявление характера и поступки.
    221
  • 15/08/2017

    К чему ведет редактирование генома

    ​Недавно в журнале Nature была опубликована статья, рассказывающая об успешном исправлении мутации в ДНК человеческого зародыша при помощи геномного редактора CRISPR/Cas9. Возможность устранения ошибок в геноме ведет к абсолютно новой ситуации, которая разворачивается на наших глазах.
    724