В Туле создали броню для полезных бактерий

МОСКВА, 15 дек. Помещать полезные бактерии в капсулы из оксида кремния для их защиты от окружающей среды предложили специалисты ТулГУ. По их мнению, инкапсулирование микроорганизмов для пищевой, медицинской промышленности и решения экологических задач сделает их использование рентабельнее и эффективнее. Результаты представлены в Gels.
Вещества, которые производят бактерии, используются при ферментации сыров, пива и вина, для получения антибиотиков и очистки сточных вод. Однако в неблагоприятной среде, например, нефтяном пятне, микроорганизмы быстро погибают, и их необходимо выращивать снова, рассказали ученые Тульского государственного университета (ТулГУ).

Ученые университета совместно с коллегами из институтов РАН предложили позаимствовать способ защиты бактерий у природы и создали оболочку для клеток на основе оксида кремния (SiO2). Такой панцирь, защищающий от стрессовых факторов, используют диатомовые водоросли, из их оболочек образуется осадочная порода диатомит.

«Микроорганизмы являются продуцентами ценных веществ, поэтому такая природоподобная система может использоваться в биореакторах для фармацевтики, косметической промышленности или при переработке сельскохозяйственной продукции. Инкапсулирование облегчит выделение целевых низкомолекулярных метаболитов из культуральной среды, где растут бактерии», — рассказала ведущий научный сотрудник лаборатории экологической и медицинской биотехнологии НИЦ «БиоХимТех» ТулГУ Дарья Лаврова.
Ученый добавила, что кремниевые панцири превосходят используемые сейчас оболочки, которые деградируют и неполностью защищают клетки полезных бактерий.

«»Биомиметические материалы отличаются экономичностью и эффективностью, ведь природа создавала и совершенствовала их на протяжении сотен миллионов лет эволюции. Создание таких «панцирей» не предполагает использование агрессивных химикатов, которые потенциально опасны для бактерий. Наша технология получения защитных оболочек и заключения в них бактерий применима для клеток разных видов», — добавила Лаврова.
По мнению специалиста, одним из перспективных применений результатов работы в медицине является разработка нового способа биокриоконсервации — замораживания клеток в аморфном кремнеземе, что позволит сохранять целые клетки внутри механически прочного кремнезема и поддерживать биофункциональность в течение длительного времени.