​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

  • 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".
    497
  • 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.
    336
  • 09/11/2018

    Ученые СФУ испытают позолоченные нанодиски для борьбы с онкологией

    ​Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) начали разработку технологии создания позолоченных нанодисков для адресной доставки в пораженные органы противораковых лекарств и планируют испытать ее в 2019 году.
    177
  • 30/10/2018

    Ученые из РФ, Египта и Германии предложили простой способ определения пола финиковых пальм

    ​Ученый Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из Египта и Германии выявили молекулярные маркеры (ДНК- маркеры), которые позволили им определить пол финиковых пальм на стадии саженцев, что необходимо для успешной культивации этих растений.
    209
  • 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.
    768
  • 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.
    298
  • 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.
    296
  • 04/12/2018

    Исследователи СФУ работают над созданием уникальных систем биотестирования

    Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) работают над созданием уникальных биотестов для проведения экологического мониторинга и токсикологического анализа состояния почвы, воды, воздуха и продуктов питания.
    272
  • 14/12/2018

    Красноярские ученые оценили эффективность различных методик отбора образцов древесины для датировки

    ​Экологи из Сибирского федерального университета (СФУ) оценили эффективность различных методик отбора образцов древесины для датировки и изучения климата прошлого. Исследование поддержано грантами Российского научного фонда (1, 1).
    181
  • 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.
    831