Наноцеллюлоза из сине-зеленых водорослей

Наноцеллюлоза из сине-зеленых водорослей
Исследователи сообщили о производстве наноцеллюлозы с использованием водорослей.
Целлюлоза
Целлюлоза представляет собой органическое соединение, в основном полисахарид, состоящий из линейной цепи, состоящей из нескольких сотен и более десяти тысяч β (1 → 4) связанных единиц D-глюкозы, и является важным структурным компонентом первичной клеточной стенки зеленых растений. многие формы водорослей оомицеты и секретируются некоторыми видами бактерий в виде биопленок. Целлюлоза - это самый распространенный органический полимер на Земле, материал, подобный пластику, состоящий из молекул, связанных вместе в длинные цепи. Целлюлоза составляет стволы и ветви деревьев, стебли кукурузы и хлопковые волокна, основной компонент бумаги и картона и неперевариваемый материал во фруктах и ​​овощах. Например, содержание целлюлозы в хлопковом волокне составляет 90%, в древесине - 40–50% и в сушеной конопле - примерно 45%. Немногие живые организмы могут синтезировать и секретировать целлюлозу в своей нативной наноструктурной форме микроволокон.
Наноцеллюлоза
Наноцеллюлоза или микрофибриллированная целлюлоза (MFC) состоит из наноразмерных фибрилл целлюлозы с высоким соотношением сторон с типичными поперечными размерами от 5 до 20 нанометров и продольными размерами в широком диапазоне от 10 нанометров до нескольких микрон.
Наноцеллюлозу можно также получить из природных волокон путем кислотного гидролиза, в результате чего образуются высококристаллические и жесткие наночастицы, называемые нановискерами. Он очень гидрофильный, псевдопластичный по своей природе, проявляя свойство гелей или жидкостей, которые являются вязкими при нормальных условиях, но становятся менее вязкими со временем при взбалтывании или напряжении.
С помощью бактерий, производящих уксус, был получен своего рода влажная кожа, опухшая, студенистая и скользкая ткань, известная как бактериальная наноцеллюлоза. Наноцеллюлоза, произведенная бактериями, имеет преимущества, в том числе простоту производства и высокую чистоту.
Изготовление наноцеллюлозы
Ранее исследователи секвенировали первые гены наноцеллюлозы A. xylinum. Они наблюдали гены, участвующие в полимеризации наноцеллюлозы и кристаллизации. Недавно исследователи Техасского университета в Остине сообщили, что несколько видов сине-зеленых водорослей, которые в основном являются фотосинтезирующими бактериями или цианобактериями, могут производить наноцеллюлозу. Одна из самых больших проблем с цианобактериальной наноцеллюлозой заключается в том, что в природе она не производится в больших количествах, но ее можно увеличить.
Цианобактерии сами производят питательные вещества из солнечного света и воды и удаляют углекислый газ из атмосферы, производя наноцеллюлоза. Цианобактерии также могут выделять наноцеллюлозу в окружающую среду. Исследователи генетически сконструировали цианобактерии для производства одной формы наноцеллюлозы, длинноцепочечной или полимерной формы материала, и синтезировали более полную форму наноцеллюлозы, которая представляет собой полимер с кристаллической структурой.
Исследователи считают, что основные препятствия на пути коммерциализации наноцеллюлозного топлива связаны с проблемами, не связанными с наукой. Он может стать сырьем для устойчивого производства биотоплива и многих других продуктов.