Чайний гриб надихнув учених на створення нового матеріалу

Інженери Массачусетського технологічного інституту і Імперського коледжу Лондона розробили новий спосіб отримання функціональних матеріалів з використанням суміші бактерій і дріжджів, подібної до «чайного гриба». Дослідження опубліковане в журналі Nature Materials, повідомляє сайт Наша мама.

Чайний гриб, який тримають в банках на кухні і використовують для приготування своєрідного напою, являє собою насправді не єдиний організм, а спільноту, утворену бактеріями і дріжджовими грибами декількох видів, які вступили в симбіоз. Біологи дали таким об’єктам назву SCOBY (симбіотична культура бактерій і дріжджів, symbiotic culture of bacteria and yeast). З грибів в «чайному грибі» найбільш часто присутні пекарські дріжджі (Saccharomyces cerevisiae), але можлива присутність ще близько десятка видів; бактеріальний компонент майже завжди містить Gluconacetobacter xylinus, також зустрічаються інші представники сімейства оцтовокислих бактерій (Acetobacteraceae). Бактерії окислюють спирти, які виробляються дріжджами, перетворюючи їх в оцтову кислоту та інші кислоти.

Використовуючи SCOBY, дослідники змогли отримати целюлозу, що містить ферменти, які можуть виконувати безліч функцій, таких як визначення забруднювачів навколишнього середовища. Вони також показали, що можна включати дріжджі безпосередньо в матеріал, створюючи «живі матеріали», придатні для очищення води або для виготовлення «розумних» пакувальних матеріалів, які зможуть виявляти пошкодження. «Ми передбачаємо майбутнє, в якому різні матеріали можна буде вирощувати вдома або на місцевих виробничих підприємствах, використовуючи біологію, а не ресурсомістке централізоване виробництво», – говорить Тімоті Лу (Timothy Lu), що працює на кафедрі електротехніки, інформатики та біологічної інженерії Массачусетського технологічного інституту.

Кілька років тому в лабораторії Тімоті Лу навчилися створювати за допомогою бактерії кишкової палички біоплівки, що містять такі елементи, як золотий нанодріт. Але віднайдені бактеріями плівки були занадто тонкими для використання їх в великомасштабних додатках, тому дослідники вирішили звернутися до культури дріжджів і бактерій для створення специфічних матеріалів в більшому обсязі.

Тімоті Лу і його співробітники теж використовували пекарські дріжджі (Saccharomyces cerevisiae), оскільки інші дикі типи дріжджів, що зустрічаються в чайних грибах, важко піддаються генетичній модифікації. Як бактеріальний компонент були використані Komagataeibacter rhaeticus, яких раніше вчені з Імперського коледжу в Лондоні виділили з чайних грибів. Цей вид бактерій здатний виробляти велику кількість целюлози. У свою чергу, Saccharomyces cerevisiae, в залежності від обраного штаму, здатні виробляти вибрані ферменти. Зокрема, ці дріжджі можна запрограмувати так, щоб виділені ними ферменти зв’язувалися із забруднюючими речовинами і руйнували їх. Вироблена бактеріями целюлоза служила основою для розміщення ферментів. Щоб виростити такий матеріал, потрібно всього кілька днів, а якщо дати бактеріям і дріжджям працювати довго, вони здатні заповнити своєю продукцією цілу ванну.

Для демонстрації потенціалу своєї мікробної культури, яку вони називають «Syn-SCOBY», дослідники створили матеріал, що містить дріжджі, які відчувають естрадіол, жіночий статевий гормон і компонент лікарських препаратів, в останні десятиліття здатний проникати в водойми. В іншій версії вони використовували штам дріжджів, які виробляють білок, який світиться званий люціфераза, при впливі синього світла. При необхідності можна використовувати інші штами дріжджів, які виявляють інші забруднювачі.

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ:

Цікаво також:

Новини по темі

Які документи потрібні для розлучення, якщо є діти

Сімейні справи | 01:20, 28.12.2025

В Україні, якщо подружжя має неповнолітніх дітей, розлучення можливе лише через суд, і ключовими є документи, що підтверджують особу, шлюб та інтереси дитини. Основний перелік включає позовну заяву, свідоцтво про шлюб, свідоцтва про народження дітей,

З Різдвом Христовим!

Сімейні справи | 21:30, 24.12.2025

Різдво Христове - це найбільш світле свято у цілому році, його чекають і діти, і дорослі. У Різдвяну ніч не рідко відбуваються неймовірні дива - хворих покидають недуги, до сумних приходять хороші звістки, а в українські оселі - радісні колядки.

А чи знали ви, коли День кумів в Україні? Спойлер: уже скоро

Сімейні справи | 21:30, 23.12.2025

День кумів в Україні — це народне свято, яке традиційно відзначають 8 січня, в день пам'яті Омеляна зимового, хоча за старим стилем дата припадала на 21 січня. Цей день вважається вдалим для запрошення кумів у гості, пригощання їх та зміцнення духовн

Коли переводимо годинники на зимовий час у 2025 році?

Сімейні справи | 01:20, 13.10.2025

Перехід на зимовий час 2025 все-таки відбудеться, попри спроби уряду його скасувати. Кабмін ухвалив документ, за яким переведення годинників в Україні скасовується. Однак для набуття чинності потрібен підпис від президента, чого Володимир Зеленський

Українці отримають гроші в «‎Дії»

Сімейні справи | 00:30, 13.10.2025

"Українці отримають гроші в «‎Дії» для проходження профілактичного медогляду після 40 років", — про це повідомив Ляшко.

Як подати на аліменти?

Сімейні справи | 12:10, 28.09.2025

Щоб подати на аліменти в Україні, ви можете обрати один із трьох способів: укласти нотаріальний договір за взаємною згодою, подати заяву про видачу судового наказу, або подати позовну заяву до суду. Для судового порядку потрібно підготувати документи

Як знайти собі дівчину та чи варто взагалі це робити?

Новини | 13:49, 16.09.2025

Багато чоловіків замислюються над тим, як знайти дівчину, і чи варто взагалі шукати відносини. Відповідь на це питання залежить від ваших потреб, цінностей та готовності інвестувати час і емоції. Знайомства та стосунки можуть приносити радість, емоці