俄首创：大豆糖蜜作红茶菌培养基

作者：玛丽亚·涅久克

2024-09-29

<article><section data-type=“rtext”>【环球时报综合报道】俄罗斯科学家测试用红茶菌微生物活动生产有益产品细菌纤维素的不同方法证明，与传统茶加糖作培养基相比，红茶菌在大豆糖蜜中生长时产生的细菌纤维素要多57%。利用这种廉价且易于获得的培养基，有可能实现细菌纤维素工业规模生产，这种材料可用于伤口愈合和组织修复医学。<img data-alt=“红茶菌在大豆糖蜜中生长时产生的细菌纤维素要多57%。” src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/db21e708202b6b795c2296a5c5869888u5.jpg?imageView2/2/w/750" />廉价植物原料作为培养基细菌纤维素是一种生物聚合物，在医学、美容、组织工程等领域广泛应用，还可用于制造燃料、炸药、化妆品及加速伤口愈合的敷料。科学家们认为，细菌纤维素最有效“生产者”是一种酵母菌、乳酸菌和醋酸菌的共生菌落——红茶菌。然而，要获得大量细菌纤维素，必须在复杂且昂贵的培养基中培养红茶菌。为降低生产成本，科学家们正在探索以廉价植物原料为基础的替代培养基。鉴于俄罗斯每年生产和处理超过158万吨大豆糖蜜，俄罗斯圣彼得堡国立信息技术机械与光学大学（ITMO）、波罗的海康德联邦大学以及克麦罗沃国立大学的生物技术专家提出用大豆加工副产品大豆糖蜜作为红茶菌生长培养基。为了解生产细菌纤维素的最佳条件，研究者共测试了五种培养基，分别是茶加糖、大豆糖蜜加茶加糖、大豆糖蜜加糖、大豆糖蜜加茶以及仅大豆糖蜜。经过20天实验，研究者发现红茶菌在大豆糖蜜和大豆糖蜜加糖加茶培养基中比在茶加糖中生长得更好。根据培养温度不同，茶加糖培养基获得的细菌纤维素产量分别少49%和37%。这表明大豆基质提供了极好的营养基础，可促进微生物更活跃地繁殖和高效生长。项目负责人、俄ITMO大学生物技术学院教授、工学博士克里戈尔表示：“为更好地了解细菌纤维素的生成机制，还需要进一步研究其在替代基质中的形成。这些替代基质通常以农业生产废料或廉价草本植物为原料，如甘蔗糖蜜、橙子和菠萝的果汁及果皮、酸性水解物等。” 经济型生产技术项目还对比了两种红茶菌（天然红茶菌和实验室红茶菌）在不同培养基中的生长情况，发现它们的微生物群落构成有所不同。实验结果表明，尽管天然红茶菌生长要求较低，并且不需要无菌条件，但实验室改良版本却是细菌纤维素的最佳生产者：在使用大豆糖蜜、大豆糖蜜加糖加茶进行培育时，改良版红茶菌细菌纤维素最大产量比天然红茶菌高出56%-58%。这种培养方法有望成为一种经济型生产技术，因为其使用现有食品工业废物作为红茶菌的生长培养基，在降低成本50%的同时，能够产生大量细菌纤维素。二次利用废料、改善环境安全尽管生产各种急性和慢性伤口敷料的材料有很多，但开发具有优异机械性能、无毒且低成本的高质量产品仍具有现实意义。俄罗斯国家技术倡议食品网络市场“智能供应链”部门负责人科索戈尔表示，纤维素是最常见的天然聚合物之一，能够从植物、藻类、真菌和细菌中提取，并用于制造敷料。他称：“细菌纤维素自1886年被布朗发现以来，因其独特的性能、优异的机械强度、生物降解性、生物相容性、保水能力和良好的化学稳定性，在医学领域备受青睐。1990年，它作为‘临时人工皮肤’用于治疗烧伤、溃疡、擦伤等皮肤损伤首次被报道，之后又被广泛应用于血管支架和烧伤治疗。”不过，科索戈尔认为这种技术并不独特，“现在许多科学家正在这一领域进行研究。考虑到上述纤维素的良好保湿性、延展性和医学特性，可以将其作为替代绷带和创可贴的敷料。此外，纤维素可以清洁皮肤和减轻疼痛，而且不需要像普通创可贴那样频繁更换”。生产细菌纤维素，不仅能进入可降解生物聚合物市场，而且可以将食品生产废料用作原料。俄罗斯国家技术倡议食品网络市场专家、新生物技术公司总经理谢沃斯季扬诺娃认为，这是二次利用废料同时改善环境安全的途径之一。她说：“生产原料可以是像不合格蔬菜和粮食等农工企业废料，或大豆糖蜜等食品企业废料。”由于细菌纤维素具有化学稳定性，未来可用作食品业和制药业原料。谢沃斯季扬诺娃还强调，细菌纤维素还可用做增稠剂和稳定剂或复合材料，其应用范围非常广泛。本文刊载自《环球时报》“透视俄罗斯”专刊，内容由《俄罗斯报》提供。</section></article>