Разработан метод ускоренной ферментации «кожи» для медицины

Статья опубликована в сборнике «Химия. Экология. Урбанистика». Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Помимо биомедицины, бактериальная целлюлоза применяется в косметической и пищевой промышленности, а также в материаловедении для получения биоразлагаемых пленок и композитных продуктов. Это перспективный материал с большими возможностями в науке и промышленности.

Обычно такую целлюлозу синтезируют бактерии рода Komagataeibacter. В питательной среде в процессе ферментации они вырабатывают биополимер, который позже очищается и обрабатывается для получения пленочной структуры.

Ученые Пермского Политеха изучили особенности биосинтеза бактериальной целлюлозы с использованием отдельных культур микроорганизмов, а именно штамма Acetobactеr xylinus и симбиотической культуры Мedusomyces чайного гриба, ранее выращенного в лабораторных условиях. В результате определили, какие факторы могут значительно повысить количество получаемого материала.

Количественный выход продукта биосинтеза во многом зависит от условий культивирования бактерий в питательной среде, в частности от температуры и доступа кислорода. Политехники провели эксперименты по получению целлюлозы в интервале температур 25-35 градусов и различным контактом образцов с воздухом. После образования пленок образцы очищали от клеток микроорганизмов, стерилизовали, сушили и взвешивали.

– Результаты показали, что температурный фактор существенно влияет на синтез продукта. Так, для штамма Acetobactеr xylinus оптимальна температура 30 градусов, ее увеличение, например, до 35 градусов уже сильно (до двух раз) снижает количество материала. Такая же зависимость характерна и для культуры чайного гриба, но в этом случае рост бактериальной целлюлозы более интенсивный, – рассказывает Николай Ходяшев, заведующий кафедрой «Химия и биотехнология» ПНИПУ, доктор технических наук.

Доступность кислорода к культурам клеток также влияет на массу получаемых образцов. Политехники отмечают, что эта разница кратна соотношению поверхностей контакта образцов с воздухом, то есть, например, если увеличить площадь контакта в восемь раз, то и пленочной бактериальной целлюлозы можно получить в восемь раз больше.

Таким образом, для максимального выхода перспективного биоматериала в процессе синтеза важно поддерживать температуру около 30 градусов и обеспечивать необходимый доступ кислорода в процессе биосинтеза. Полученные результаты исследований ученых Пермского Политеха позволяют дать рекомендации для увеличения производительности бактериальной целлюлозы пленочного типа.

ПНИПУ

1251 статей

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.

Показать больше

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram