СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ (ОБЗОР)
УДК 676.15
Аннотация
Любой материал, который мы встречаем в окружающем нас мире, не имеет такого распространенного применения, как бактериальная целлюлоза. Этот своего рода уникальный материал получил свою популярность в XX веке и стал отличным источником для исследований. Его получение и практическое применение в различных областях нашей жизнедеятельности в настоящее время имеет достаточно большое значение. Помимо этого, благодаря широкому спектру исследований, направленных на основы его получения, было выявлено множество перспективных направлений использования побочных продуктов пищевой промышленности как источника энергии для роста, что делает данный материал более экологичным, чем его растительный аналог.
Несмотря на богатую историю изучения и получения бактериальной целлюлозы, она по настоящее время считается не до конца изученным материалом. Это дает возможность исследователям выявлять новые источники энергии для роста бактериальной целлюлозы, улучшать качества и увеличивать ее количество как в лабораторных, так и промышленных масштабах, а также искать все более новые области ее применения, там где, казалось бы, ей не место.
В современном научном мире бактериальная целлюлоза является одним из перспективных источников научных исследований и дальнейших технологических применений.
Скачивания
Metrics
Литература
Aleshina L.A., Glazkova S.V., Lugovskaya L.A., Podoynikova M.V., Fofanov A.D., Silina Ye.V. Khimiya ras-titel'nogo syr'ya, 2001, no. 1, pp. 5–36. (in Russ.).
Mautner A. Polymer International, 2020, vol. 69, pp. 741–751.
Gregory D.A., Tripathi L., Fricker A.T.R., Asare E., Orlando I., Raghavendran V., Roy I. Materials Scince and Engi-neering R, 2021, vol. 145, pp. 159–186.
Florea M., Hagemann H., Santosa G. et al. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2016, vol. 113 (24), pp. E3431–E3440. DOI: 10.1073/pnas.1522985113.
Tanpichai S., Witayakran S., Wootthikanokkhan J., Srimarut Y., Woraprayote W., Malila Y. International Journal of Biological Macromolecules, 2020, vol. 155, pр. 1510–1519.
Grunin L.Yu., Grunin Yu.B., Nikol'skaya Ye.A., Talantsev V.I. Vysokomolekulyarnyye soyedineniya. Seriya A, 2012, vol. 54, no. 3, pp. 397–405. (in Russ.).
Ioelovich M. Journal Scientific Israel- Technological Advantages, 2017, vol. 19, no. 4, pp. 37–44.
Fernandes I.A.A., Pedro A.C., Ribeiro V.R., Bortolini D.G., Ozaki M.S.C., Maciel G.M., Haminiuk C.W.I. Biological Macromolecules, 2020, vol. 164, pp. 2598–2611.
Gallegos A.M.A., Carrera S.H., Parra R., Keshavarz T., Iqbal H.M.N. BioResources, 2016, vol. 11, pp. 5641–5655.
Sukara E., Meliawati R. Jurnal Selulosa, 2014, vol. 4, no. 1, pp. 7–16.
Okiyama A., Motoki M., Yamanaka S. Food Hydrocoll., 1992, vol. 6, pp. 479–487.
Fan Mi Khan'. Biotekhnologiya bakterial'noy tsellyulozy s ispol'zovaniyem shtamma - produtsenta gluconaceto-bacter hansenii GH-1/2008: avtoref. diss. … kand. biol. nauk. [Biotechnology of bacterial cellulose using the producer strain of gluconaceto-bacter hansenii GH-1/2008: author. diss. … cand. biol. Sciences]. Moscow, 2013, 25 p. (in Russ.).
Ul-Islam M., Khan T., Khattak W.A., Park J.K. Cellulose, 2013, vol. 20, pp. 589–596.
Zhong C. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2020, vol. 8, 605374. DOI: 10.3389/fbioe.2020.605374.
Cacicedo M., Islan G.A., Leon I., Alvarez V.A. Colloids and surfaces B: Biointerfaces, 2018, vol. 170, pp. 596–608 DOI: 10.1016/j.colsurfb.2018.06.056.
Weyell P., Beekmann U., Kuepper C., Dederichs M., Thamm J., Fischer D., Kralisch D. Carbohydrate Polymers, 2018, vol. 207, pp. 1–10. DOI: 10.1016/j.carbpol.2018.11.061.
Bianchet R.T., Vieira Cubas A.L., Machado M.M., Siegel E.H. Biotechnology Reports, 2020, vol. 27.
Al' Dulaymi Salman Davud Salman. Samovosstanavlivayushchiyesya betony, modifitsirovannyye mikrobiologi-cheskoy dobavkoy: avtoref. diss. … kand. tekhn. nauk. [Self-healing concretes modified with a microbiological additive: Ph.D. diss. … cand. tech. Sciences]. Moscow, 2019, 28 p. (in Russ.).
Yerofeyev V.T., Al' Dulaymi Salman Davud Salman, Smirnov V.F. Transportnyye sooruzheniya, 2018, vol. 5, no. 4, pp. 1–13. (in Russ.).
Sancheza F., Sobolevb K. Construction and Building Materials, 2010, vol. 24, pp. 2060–2071.
Balea A., Fuente E., Blanco A., Negro C. Polymers, 2019, vol. 11, pp. 518–550.
Mohammadkazemia F., Doosthoseinib K., Ganjianc E., Azind M. Construction and Building Materials, 2015, pp. 958–964.
Lee K.-Y., Ho K.K.C., Schlufter K., Bismarck A. Composites Science and Technology, 2012, vol. 72, pp. 1479–1486.
Peters S.J., Rushing T.S., Landis E.N., Cummins T.K. Transportation Research Record Journal of the Transportation Research Board, 2010, pp. 25–28.
Bazhenov Yu.M., Yerofeyev V.T., Al' Dulaymi Salman Davud Salman. Russkiy inzhener, 2018, no. 4, pp. 46–48. (in Russ.).
Muhamad I.I., Muhamad S.N.H., Salehudin M.H., Zahan K.A., Tong W.Y., Pa’e N. Materials Today: Proceedings, 2020, vol. 3, pp. 89–95.
V poiskakh plastika: kak Greenpeace v Rossii i lyudi po vsey strane izuchali plastikovyy musor na beregakh mo-rey, rek i ozor. [In search of plastic: how Greenpeace in Russia and people across the country studied plastic waste on the shores of seas, rivers and lakes]. Moscow, 2020, 43 p. (in Russ.).
Schmidt-Traub G., Obersteiner M., Mosnier A. Nature, 2019, pp. 181–183.
Zheng J., Suh S. Nature climate change, 2019, vol. 9, pp. 374–378.
Glazkov S.V., Koptsev S.V., Lesnikova N.A., Bogdanova V.V., Volodarskaya T.K. Ovoshchi Rossii, 2018, no. 5, pp. 84–89. (in Russ.).
Jung S., Cui Y., Barnes M., Satam C. et al. Advanced Materials, 2020, vol. 32, 1908291.
Jafarzadeh S., Nafchi A.M., Salehabadi A., Oladzad-abbasabadi N. Advances in Colloid and Interface Science, 2021, vol. 291, 102405. DOI: 10.1016/j.cis.2021.102405.
Stroescu M., Isopencu G., Busuioc C., Stoica-Guzun A. Cellulose-Based Superabsorbent Hydrogels, 2019, pp. 1303–1338.
Zahan K.A., Azizul N.M., Mustapha M., Tong W.Y., Abdul Rahman M.S., Sahuri I.S. Materials Today: Proceedings, 2020, vol. 31, pp. 83–88.
Fabra M.J., López-Rubio A., Ambrosio-Martín J., Lagaron J.M. Food Hydrocolloids Volume, 2016, vol. 61, pp. 261–268.
Azeredo H., Barud H., Farinas C., Vasconcellos V., Claro A. Frontiers in Sustainable Food Systems, 2019, vol. 3. DOI: 10.3389/fsufs.2019.00007.
Salaria M., Khiabania M.S., Mokarrama R.R., Ghanbarzadehab B., Kafilc H.S. Food HydrocolloidsVolume, 2018, vol. 84, pp. 414–423.
Skiba E.А., Gladysheva E.K., Golubev D.S., Budaeva V.V. Carbohydrate Polymers, 2021, vol. 252, 117178. DOI: 10.1016/j.carbpol.2020.117178.
Biodegradable Superabsorbent Materials Market Size, Share & Trends Analysis Report by Product, 2016. URL: https://www.gminsights.com/industry-analysis/biodegradable-superabsorbent-materials-market.
Ramli R.A. Polymer Chemistry, 2019, vol. 10, no. 45, pp. 6073–6090.
Doelker E. Studies in Polymer Science, 1990, vol. 8, pp. 125–145.
Atykyan N.A., Revin V.V., Safonov A.V., Karaseva Ya.Yu., Proshin I.M., Shutova V.V. Radiokhimiya, 2021, vol. 63, no. 5, pp. 476–483. (in Russ.).
Skočaj M. Cellulose, 2019, vol. 26, pp. 6477–6488.
Lavric G., Medvescek D., Skocaj M. TAPPI Journal, 2020, vol. 19, pp. 197–203. DOI: 10.32964/TJ19.4.197.
Vandamme E.J., De Baets S., Vanbaelen A., Joris K., De Wulf P. Polymer Degradation and Stability, 1998, vol. 59, pp. 93–99.
Gomez N., Santos S.M., Carbajo J.M., Villar J.C. Bioengineering, 2017, vol. 4(4), 93. DOI: 10.3390/bioengineering4040093.
Sriplai N., Sirima P., Palaporn D., Mongkolthanaruk W., Eichhorn S.J., Pinitsoontorn S., Mater J. Journal of Materi-als Chemistry C, 2018, vol. 6, pp. 11427–11435.
Gismatulina Yu.A., Budayeva V.V., Sitnikova A.Ye., Bychin N.V., Gladysheva Ye.K., Shavyrkina N.A., Mirono-va G.F., Sevast'yanova Yu.V. Izvestiya vuzov. Prikladnaya khimiya i biotekhnologiya, 2021, vol. 11, no. 3, pp. 460–471. (in Russ.).
Dhar P., Pratto B., Gonçalves Cruz A.J., Bankar S. Journal of Cleaner Production, 2019, 117859.
Yang Y., Liu W., Huang Q., Li X., Ling H., Ren J., Sun R., Zou J., Wang X. ACS Sustainable Chem. Eng., 2020, vol. 8, pp. 3392–3400.
Zhuravleva N., Reznik A., Kiesewetter D., Stolpner A., Khripunov A. Journal of Physics: Conference Series. 2018, vol. 1124, no. 3, 031008. DOI: 10.1088/1742-6596/1124/3/031008.
Islam N., Li S., Ren G., Zuo Y., Warzywoda J., Wang S., Zhaoyang F. Nano-Micro Letters, 2018, vol. 10, 9. DOI: 10.1007/s40820-017-0162-4.
Bakhman M., Petrukhin I.Yu., Butenko I.Ye., Dutka K.V., Gromovykh P.S. Yevraziyskoye nauchnoye ob"yedineniye, 2018, no. 6-2 (40), pp. 61–65. (in Russ.).
Chawla P., Bajaj I., Survase S., Rekha S. Food Technology and Biotechnology, 2009, vol. 47(2), pp. 107–124.
Schramm M., Hestrin S. Microbiology, 1954, vol. 11, pp. 123–129.
Lu Z., Zhang Y., Chi Y., Xu N., Yao W., Sun B. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 2011, vol. 27, pp. 2281–2285.
Carreira P., Mendes J.A., Trovatti E., Serafim L.S., Freire C.S., Silvestre A.J., Neto C.P. Bioresource Technology, 2011, vol. 102, no. 15, pp. 7354–7360.
Vazquez A., Foresti M.L., Cerrutti P., Galvagno M. Journal of Polymers and the Environment, 2013, vol. 21, pp. 545–554.
Skiba E.A., Budaeva V.V., Ovchinnikova E.V., Gladysheva E.K., Kashcheyeva E.I., Pavlov I.N., Sakovich G.V. Chemical Engineering Journal, 2020, vol. 383, 123128. DOI: 10.1016/j.cej.2019.123128.
Bogatyreva A.O. Optimizatsiya usloviy biosinteza bakterial'noy tsellyulozy i polucheniye na yeye osnove bio-kompozitsionnykh materialov s antibakterial'nymi svoystvami: diss. … kand. biol. nauk. [Optimization of the condi-tions for the biosynthesis of bacterial cellulose and the production of bio-composite materials with antibacterial proper-ties on its basis: diss. … cand. biologist. Sciences]. Saransk, 2021, 220 p. (in Russ.).
Yassine F., Bassil N., Flouty R., Chokr A., Samrani A.E., Boiteux G., Tahchi M.E. Carbohydrate Polymers, 2016, vol. 146, pp. 282–291.
Coban E.P., Biyik H. African Journal of microbiology research, 2011, vol. 5, no. 9, pp. 1037–1045.
Lee K.Y., Buldum G., Mantalaris A., Bismarck A. Macromolecular bioscience, 2014, vol. 14, pp. 10–32.
Reiniati I., Hrymak A.N., Margaritis A. Critical Reviews in Biotechnology, 2016, vol. 36, pp. 1–12.
Son H.J., Heo M.S., Kim Y.G., Lee S.J. Biotechnol Appl Biochem, 2001, vol. 33, pp. 1–5.
Fan Mi Khan', Gromovykh T.I. Zhivyye sistemy i biologicheskaya bezopas-nost' naseleniya: Materialy IX Mezhdu-narodnoy nauchnoy konferentsii studentov i molodykh uchenykh [Living systems and biological safety of the popula-tion: Proceedings of the IX International scientific conference of students and young scientists], 2011, pp. 24–26. (in Russ.).
Hwang J.W., Yang Y.K., Hwang J.K., Pyun Y.R., Kim Y.S. J. Biosci. Bioeng., 1999, vol. 88, pp. 183–188.
Bae S., Shoda M. Biotechnol Bioeng., 2005, vol. 90, pp. 20–28.
Cielecka I., Ryngajłło M., Bielecki S. Applied Sciences, 2020, vol. 10(11), 3850. DOI: 10.3390/app10113850.
Bayrakdar T., Demirbağ D., Üstün-Aytekin Ö. Cellulose Chemistry and Technology, 2017, vol. 51(7-8), pp. 737–743.
Hornung M., Ludwig M., Schmauder H.P. Engineering in Life Sciences, 2007, vol. 7, no. 1, pp. 35–41.
Kim Y.-J., Kim J.-N., Wee Y.-J., Park D.-H., Ryu H.-W. Applied Biochemistry and Biotechnology, 2007, vol. 136–140, pр. 529–537.
Shi Z., Zhang Y., Phillips G.O., Yang G. Food Hydrocolloids, 2014, vol. 35, pp. 539–545.
Sitnikova A.Ye., Shavyrkina N.A., Budayeva V.V., Korchagina A.A., Bychin N.V. Yuzhno-sibirskiy nauchnyy vest-nik, 2021, no. 2(36), pp. 132–138. (in Russ.).
Jung J.Y., Khan T., Park J.K., Chang H.N. Korean Journal of Chemical Engineering, 2007, vol. 24(2), pp. 265–271.
Gea S., Pasaribu K.M., Sebayang K., Julianti E., Aisyah Amaturahim S., Rahayu S.U., Hutapea Y.A. AIP Conference Proceedings, 2018, 020064. DOI: 10.1063/1.5082469.
Copyright (c) 2022 Химия растительного сырья
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
