Шелуху овса ученые превратят в бактериальную наноцеллюлозу

Исслeдoвaния пoддeржaны грaнтoм Рoссийскoгo нaучнoгo фoндa (РНФ). Oб этoм исслeдoвaтeли рaсскaзaли нa мeждунaрoднoм фoрумe «Биoтexнoлoгия: сoстoяниe и пeрспeктивы рaзвития. Науки о жизни». Кратко об их работе рассказывает пресс-релиз РНФ. Бактериальная наноцеллюлоза (БНЦ) – это уникальный материал, обладающий несколькими преимуществами перед своим растительным аналогом (целлюлозой). Она получается в природе в процессе жизнедеятельности нескольких видов бактерий. Волокна бактериальной целлюлозы длиннее, шире и прочнее, чем волокна ее растительного аналога. В этой целлюлозе, в отличие от обычной, практически нет примесей, которые, как правило, негативно сказываются на ее прочностных и поглощающих свойствах. Такая целлюлоза вызывает все больший интерес в различных сферах. Например, бактериальная наноцеллюлоза может применяться в медицине для создания искусственной кожи. Бактериальная целлюлоза играет активную роль в стимулировании регенеративных процессов, помогая заживлению ран. Уже сегодня ее применяют для создания новых материалов и нанокомпозитов. Сложности возникают при получении бактериальной наноцеллюлозы: для этого необходима питательная среда на основе глюкозы. Однако создание такой синтетической среды достаточно дорого. Коллектив лаборатории биоконверсии ИПХЭТ СО РАН разработал новый метод получения питательной среды для синтеза бактериальной наноцеллюлозы. В качестве исходного сырья ученые предложили использовать шелуху овса и биомассу технического злака – мискантуса, что намного дешевле синтетической среды. Чтобы превратить исходное сырье в растворы сахара для получения наноцеллюлозы, ученые используют специальные ферменты (вещества, ускоряющие химические реакции). Ферменты не действуют непосредственно на сырье, потому что целлюлоза в природе образует монолитный композит с другими органическими веществами (гемицеллюлозами и лигнином). Чтобы разрушить этот композит и сделать целлюлозу доступной для действия ферментов, ученые использовали методы химической обработки: разбавленные растворы азотной кислоты и щелочи – гидроксида натрия. Оба этих вещества в малых концентрациях разрушают связи между основными компонентами природного композита, не воздействуя при этом на структуру молекул целлюлозы. «Главная задача нашего проекта – разработка инженерных аспектов технологии получения БНЦ из непищевого сырья. Знание этих аспектов позволит создать технологию ее получения с заданными свойствами для конкретных приложений», – говорит старший научный сотрудник ИПХЭТ СО РАН Екатерина Кащеева. В перспективе ученые планируют разработать фундаментальные основы технологии получения бактериальной наноцеллюлозы на непищевых питательных средах и предоставить лабораторный технологический регламент на процесс ее получения. Источник: ПОЛИТ.РУ