Размер:
A A A
Цвет: C C C
Изображения Вкл. Выкл.
Обычная версия сайта
EN

Федеральный исследовательский центр 
«Красноярский научный центр
Сибирского отделения Российской академии наук»

 Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»

Федеральный исследовательский центр 
«Красноярский научный центр
Сибирского отделения Российской академии наук»

Обнаружен новый штамм бактерий, синтезирующих разлагаемые полимеры

10 декабря 2021 г. Институт биофизики СО РАН

Обнаружен новый штамм бактерий, синтезирующих разлагаемые полимеры
Красноярские ученые нашли в почве новый штамм бактерий, способных накапливать в клетках биоразлагаемые полимеры. Новый штамм способен синтезировать полигидроксиалканоаты в высоких концентрациях, включая сополимеры с короткой и средней длиной цепи, из различных источников углерода, например, сахаров, глицерина, жирных кислот и растительных масел. Разлагаемые биологические полимеры могут быть заменой синтетическому пластику, загрязняющему окружающую среду. Результаты исследования опубликованы в журнале Polymers.

Разлагаемые полимеры гидроксипроизводных алкановых кислот или полигидроксиалканоаты считаются кандидатами на постепенную замену широко используемым неразлагаемым синтетическим полимерам, которые загрязняют окружающую среду. Полигидроксиалканоаты обладают ценными свойствами, такими как биосовместимость и биоразлагаемость. Они относятся к биоматериалам с различными применениями: от городского строительства и сельского хозяйства до фармакологии и биомедицины. Накапливать в своей биомассе эти вещества в высоких концентрациях могут, в частности, бактерии рода Cupriavidus. Однако большинство представителей этой группы микроорганизмов способны быстро развиваться только на сахарах и синтезировать только короткоцепочечные полимеры.

Коллектив красноярских ученых ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и СФУ обнаружил и выделил новый штамм бактерий, который способен расти на различных доступных источниках углерода и синтезировать полимеры с различным химическим составом и характеристиками из сахаров, глицерина, жирных кислот и растительных масел.

В качестве «сырья» для синтеза полимера новыми бактериями исследователи опробовали различные источники углерода, среди которых фруктоза и глюкоза, очищенный глицерин, растительные масла, в том числе рафинированное подсолнечное и отбеленное рафинированное дезодорированное пальмовое масло, а также жирные кислоты, например, пальмитиновая, миристиновая, лауриновая и олеиновая кислоты.

Все источники были подходящими субстратами для роста нового штамма и синтеза полимера, хотя интенсивность накопления ценного соединения несколько различалась. Наивысшие концентрации полигидроксиалканоата в клетках, около 80%, были получены в культурах с пальмовым маслом и олеиновой кислотой в качестве источников углерода. Результаты, полученные для «контрольных» фруктозы и глюкозы, существенно не различались, и были также близки к 80%. Культивирование на очищенном глицерине дало более низкие результаты, содержание внутриклеточного полимера было ниже примерно на четверть. Параметры накопления на насыщенных жирных кислотах и подсолнечном масле, были еще ниже.

В результате исследования ученые также обнаружили, что тип источника углерода влиял на химический состав и свойства полимеров. Таким образом, новый штамм бактерии Cupriavidus necator IBP/SFU-1 способен синтезировать полимеры с короткой и средней длиной цепи.

Наталья Жила (2).jpg«Наши результаты показали, что недавно выделенный природный штамм Cupriavidus necator IBP/SFU-1 способен синтезировать полимеры не только на фруктозе, но и на различных органических субстратах: глюкозе, жирных кислотах, растительных маслах и глицерине. Более того, замена источников сахара любыми другими источниками углерода, используемыми в нашем исследовании, не привела к адаптации и замедлению роста клеток. Это несомненное преимущество нового штамма перед другими известными видами Cupriavidus, некоторые из которых неспособны усваивать глюкозу или пальмовое масло, и нуждаются в длительном времени для адаптации к другим источникам углерода после повторного посева из сахаросодержащих сред. Новый штамм можно рекомендовать как перспективный продуцент полигидроксиалканоатов из пальмового масла, олеиновой кислоты и сахаров, фруктозы и глюкозы», – рассказала старший научный сотрудник Института биофизики ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» кандидат биологических наук Наталья Жила.

ПГА.jpg



Поделиться:



Наверх