Высококачественная бактериальная целлюлоза создана из овсяной шелухи с помощью «чайного гриба»

Высококачественная бактериальная целлюлоза создана из овсяной шелухи с помощью «чайного гриба» Российские ученые предложили использовать овсяную шелуху в качестве сырья для биосинтеза бактериальной целлюлозы, и в этом им помогло сообщество микроорганизмов, называемое «чайным грибом». Биосовместимый, прочный и эластичный полимер широко применяется в биомедицине и технической химии, поэтому потребность в нем стремительно растет. Предложенная технология не только раскрывает возможности создания собственного производства в России, но и решает проблему утилизации отходов переработки овса
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Cellulose.
Бактериальная целлюлоза представляет собой полимерный наноматериал, который синтезируется уксуснокислыми бактериями. В отличие от целлюлозы растительного происхождения, он не только обладает высокой прочностью, но также эластичен, имеет пористую структуру и высокую биосовместимость. Благодаря таким свойствам его широко используют в медицине, пищевой промышленности, в производстве косметики и электроники. Несмотря на широкие перспективы, процесс получения бактериальной целлюлозы не слишком производительный, а потому довольно дорогой. Удешевить биосинтез можно, используя в качестве питательного субстрата промышленные отходы, в частности овсяную шелуху. В России ежегодно после обработки трех тонн овса на зерноперерабатывающих предприятиях остается более тонны этого дешевого сырья.
Ученые из Института проблем химико-энергетических технологий СО РАН (Бийск) предложили предварительно обрабатывать овсяную шелуху разбавленными растворами азотной кислоты и щелочи, что помогло в дальнейшем в три раза увеличить производительность синтеза бактериальной целлюлозы. Технологи выдерживали овсяную шелуху в химических растворах при нагревании в течение шести часов. Безопасный для человека и окружающей среды процесс подготовил сырье к последующей обработке ферментами, разлагающими целлюлозу шелухи овса до глюкозы. На полученной питательной среде микробное сообщество из уксуснокислых бактерий и дрожжей, называемое «чайным грибом», синтезировало бактериальную целлюлозу высочайшего качества.

ЗагрузкаСотрудники лаборатории биоконверсии Института проблем химико-энергетических технологий СО РАН с научным руководителем гранта РНФ академиком Саковичем Г.В. Источник фото: Вера Будаева.
Поскольку обработанная кислотой и щелочью овсяная шелуха впервые использовалась в качестве питательного субстрата, ученые оценили микроструктуру синтезируемого бактериями материала. Оказалось, что симбиоз «чайного гриба» обеспечил очень большое содержание алломорфа I альфа (до 93%) в бактериальной целлюлозе, а также высокую кристалличность полимера. Чем выше эти структурные показатели, тем лучше считается материал, поскольку он приобретает высокую биосовместимость и прочность.
«Предложенный нами метод предварительной обработки овсяной шелухи позволил получить бактериальную целлюлозу экстраординарного качества. Она уже привлекла внимание нескольких ботехнологических компаний, желающих реализовать на практике новую технологию синтеза этого полимера», — рассказывает одна из авторов статьи Вера Будаева, ведущий научный сотрудник, исполняющая обязанности заведующего лабораторией биоконверсии Института проблем химико-энергетических технологий СО РАН.

ЗагрузкаОбразцы высушенной бактериальной целлюлозы. Источник фото: Вера Будаева.
(Источник: пресс-служба Российского научного фонда . На заглавном фото - микроструктура бактериальной целлюлозы. Источник фото: Вера Будаева).
Дата публикации: 22.02.2022
Источник: agroxxi.ru

Возможно эти новости Вам будет интересно прочитать

 коз

коз

Ученые Алтайского государственного аграрного университета завершили опытные испытания российского пробиотического препарата «Плантарум» для сельскохозяйственных животных, который после регистрации сможет заменить на российском рынке импортные аналоги Кол...

В Вологодской области создали лабораторию молекулярно-генетической экспертизы для внедрения ДНК-технологии в аграрную отрасль

В Вологодской области создали лабораторию молекулярно-генетической экспертизы для внедрения ДНК-технологии в аграрную отрасль

Лаборатория молекулярно-генетической экспертизы на базе ОАО «Племпредприятие «Вологодское» работает над внедрением ДНК-технологий в агропромышленную отрасль региона. Речь идет об использовании методов геномной селекции сельскохозяйственных животных.  Еже...

Ученые Мичуринского ГАУ заявили о коллекции российских сортов картофеля с выдающимися характеристиками

Ученые Мичуринского ГАУ заявили о коллекции российских сортов картофеля с выдающимися характеристиками

В начале февраля 2022 года в аграрном университете Тамбовской области стартовал курс профессиональной переподготовки по селекции и семеноводству картофеля, в ходе которого были озвучены препятствия на пути внедрения российских сортов картофеля и пути реше...

Трансформировать поля в «цифровые» и сделать аграрное образование непрерывным

Трансформировать поля в «цифровые» и сделать аграрное образование непрерывным

С такими предложениями к агробизнесу обратились ученые Государственного аграрного университета Северного Зауралья (Тюмень) на десятой выставке «Тюмень Агро-2022» На панельной дискуссии были представлены итоги прикладных научных исследований цифровой тран...

Губернатор Оренбургской области отметил высокий уровень разработок ученых Оренбургского ГАУ

Губернатор Оренбургской области отметил высокий уровень разработок ученых Оренбургского ГАУ

В Оренбургском ГАУ разработаны новые научные подходы, имеющие приоритетное значение для социально-экономического развития региона. Разработки ученых были отмечены персональными стипендиями губернатора Оренбургской области Дениса Паслера Профессор Алексей...

 60 раз

60 раз

В последние три года Омский аграрный научный центр значительно увеличил производственные мощности. В 2021 году вводились в оборот земли в Таврическом районе, близ поселка Новоуральский, находившиеся в аренде у коммерческой фирмы. Данный процесс будет заве...

Отходы свеклосахарного производства в доходы ученые Алтайского ГАУ превращают в доходы

Отходы свеклосахарного производства в доходы ученые Алтайского ГАУ превращают в доходы

Ученые факультета природообустройства Алтайского ГАУ предложили эффективный способ применения отходов свеклосахарного производства при возделывании сельскохозяйственных культур в рамках биологического земледелия. При этом урожайность, согласно проведенным...

Ульяновский ГАУ получил патент на сорт озимой пшеницы «Студенческая нива»

Ульяновский ГАУ получил патент на сорт озимой пшеницы «Студенческая нива»

Государственная комиссия РФ по испытанию и охране селекционных достижений выдала Ульяновскому ГАУ патент на сорт озимой мягкой пшеницы «Студенческая нива» Созданный под руководством доцента кафедры земледелия, растениеводства и селекции Надежды Захаровой...

Казанский ГАУ представил лучшие проекты в рамках Международной агропромышленной выставки «АГРОВОЛГА 2022»

Казанский ГАУ представил лучшие проекты в рамках Международной агропромышленной выставки «АГРОВОЛГА 2022»

Новые сорта гречихи, биологический агент защиты растений и умная доильная установка для профилактики мастита впечатлили индустриальных партнеров вуза и гостей мероприятия На Ярмарке научно-практических проектов АПК в рамках Международной агропромышленной...