​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

  • 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.
    233
  • 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.
    695
  • 22/11/2016

    В Красноярске разработали люминесцентный анализатор иммунитета

    ​Люминесцентный анализатор для оценки иммунного статуса разработали в Научно-исследовательском институте медицинских проблем Севера СО РАН (г. Красноярск).  Как уточняют в институте, это сверхчувствительный прибор для лабораторной диагностики, действие которого основано на изменении светового потока в биолюминесцентной реакции после того, как в оборудование помещен биологический материал пациента.
    944
  • 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".
    431
  • 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.
    728
  • 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.
    199
  • 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.
    239
  • 10/10/2017

    Красноярские ученые создали гибкое «черное тело» с колоссальной способностью поглощать тепло

    ​Ученые Института физики им. Л.В. Киренского Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» (ФИЦ КНЦ СО РАН) разработали уникальный эластичный поглотитель тепла. Гибкое «черное тело» можно объединить с термоэлектрическими элементами и разместить на человеческой коже.
    832
  • 26/01/2018

    Ученые установили, что раковые клетки можно удалять с помощью золотых наночастиц и тепла

    ​Российские и канадские ученые разработали способ адресного разрушения раковых клеток с помощью наночастиц золота и теплового воздействия. Доставку терапевтических наночастиц к опухоли осуществляют специальные молекулы.
    711
  • 15/12/2017

    Академик Андрей Дегерменджи: жизнь в астероиде позволит снять целый комплекс проблем

    ​Андрей Георгиевич Дегерменджи - советский и российский ученый-биофизик, академик РАН (2011). Директор Института биофизики СО РАН с 1996 года - об исследованиях красноярских ученых  и системе жизнеобеспечения в экстремальных условиях .
    513