rss
twitter
Календарь новостей
«    Октябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 

Модифицированные водоросли для производства наноцеллюлозы

Модифицированные водоросли для производства наноцеллюлозы
Источник: agsci.psu.edu
Гены семейства бактерий, которые производят уксус, «чайный гриб» помогут водорослям в производстве важного материала — наноцеллюлозы. Группа исследователей Университета Техаса (США) под руководством Р. Малькольма Брауна, вплотную подошла к завершающей стадии этого проекта. В конечном итоге ученые планируют получить «заводы», выпускающие наноцеллюлозу в больших количествах и с минимальными затратами. При этом водоросли будут активно поглощать углекислый газ. Целлюлоза является наиболее распространенным органическим полимером на Земле. Как и любой другой полимер, материал состоит из молекул, связанных друг с другом в длинные цепочки. Целлюлоза встречается в основном в растениях — в стволах деревьев, ветках, стеблях травы, хлопковых волокнах и т. д.

Лишь немногие живые организмы способны синтезировать и выделять целлюлозу в ее натуральной наноструктурной форме — в виде мельчайших фибрилл. На этом уровне полимер является чрезвычайно гидрофильным и похожим на желе. Как и в случае с другими наноматериалами, свойства наноцеллюлозы значительно отличаются от свойств целлюлозы обычной. Продукты на основе наноцеллюлозы могут быть прочнее стали и жестче, чем кевлар. Большая прочность, легкий вес и другие преимущества позволяют использовать наноцеллюлозу в разнообразных направлениях — от производства легкой брони до «строительных лесов» при выращивании органов для трансплантации. Еще в 1800 году ученый Луи Пастер обнаружил, что производящие уксус бактерии способны создавать своеобразную «мокрую кожу» — желеобразную и скользкую.

Теперь известно, что эта «кожа» является наноцеллюлозой. Материал, выпущенный бактериями, отличается высокой чистотой, и его проще обрабатывать. С 70-х годов прошлого века профессор Браун с коллегами исследовал бактерии Acetobacter xylinum, которые вырабатывают наноцеллюлозу непосредственно в культуральной среде. Ученым удалось выявить гены, участвующие в процессах производства, полимеризации и кристаллизации наноцеллюлозы. Но одновременно были обнаружены недостатки в использовании А. xylinum или других похожих бактерий. Они требуют «бульона» высокой чистоты, с большим количеством питательных веществ. Только в этом случае микробы могут расти в крупных промышленных бродильных чанах.

Поэтому исследователи решили включить гены А. xylinum в другой тип микроорганизмов — цианобактерии (относятся к сине-зеленым водорослям). Эти бактерии производят собственные питательные вещества из солнечного света, воды и углекислого газа. И они также способны производить наноцеллюлозу, но в меньших объемах, чем ацетобактерии. Профессору Брауну и его коллегам уже удалось создать генетически модифицированные цианобактерии, производящие наноцеллюлозу в виде полимера (длинные цепочки). Последнее препятствие, которое необходимо преодолеть ученым — это добиться синтеза более устойчивой формы наноцеллюлозы, с кристаллической структурой. После решения этой задачи все процессы могут быть масштабированы с научно-исследовательского уровня до промышленных установок.
Подготовлено по материалам (источник): phys.org
Дата: 8 апреля 2013
Другие новости, которые читают вместе с этой:
Ссылки спонсоров
ЦВТ «Инноком» | О проекте
+7 (3952) 755-265 | info@innocom.ru
Rambler's Top100
Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика