Новости науки

Из культур чайного гриба получаются отличные экологичные фильтры для воды, исследование находит var abtest_1827786 = new ABTest(1827786, ‘click’);

Краткое описание по статье Из культур чайного гриба получаются отличные экологичные фильтры для воды, исследование находит var abtest_1827786 = new ABTest(1827786, ‘click’);

Название: Из культур чайного гриба получаются отличные экологичные фильтры для воды, исследование находит var abtest_1827786 = new ABTest(1827786, ‘click’); . Краткое описание: ⭐ Увеличить / Крупный пл . Дата публикации: 25.01.2022 . Автор: Алишер Валеев .

Для чего создан сайт Novosti-Nedeli.ru

Данный сайт посвящен новостям мира и мира технологий . Также тут вы найдете руководства по различным девайсам.

Сколько лет сайту?

Возраст составляет 3 года


Увеличить / Крупный план свежего SCOBY (симбиотическая культура бактерий и дрожжей), используемого в чайном грибе.
Уайтпоинтер / Getty Images

Согласно недавней статье, опубликованной в журнале Американского химического общества ACS ES&T Water, освежающий чайный гриб, который сейчас в моде среди определенной демографической группы, может также стать ключом к созданию доступных, экологически устойчивых живых мембран для фильтрации воды. Эксперименты, проведенные исследователями из Технологического университета Монтаны (MTU) и Университета штата Аризона (ASU), показали, что мембраны, выращенные из культур чайного гриба, лучше предотвращают образование биопленок — серьезную проблему при фильтрации воды — чем современные коммерческие мембраны.

Как мы сообщали ранее, вам нужно всего три основных ингредиента для приготовления чайного гриба. Просто смешайте чай и сахар с культурой чайного гриба, известной как SCOBY (симбиотическая культура бактерий и дрожжей). Культура также известна как «мать», чайный гриб, чайный гриб или маньчжурский гриб. (Считается, что чайный гриб появился в Маньчжурии, Китае или, возможно, в России.)

Как бы вы это ни называли, это в основном похоже на закваску. SCOBY — это твердая гелеобразная смесь целлюлозных волокон (биопленка), любезно предоставленная активными бактериями в культуре, создающими идеальную среду для размножения дрожжей и бактерий. Растворите сахар в нехлорированной кипящей воде, затем заварите несколько чайных листьев по вашему выбору в горячей воде с сахаром, прежде чем выбросить их.

Как только чай остынет, добавьте SCOBY и перелейте все это в стерилизованный стакан или банку. Затем накройте стакан или банку бумажным полотенцем или марлей для защиты от насекомых, оставьте на две-три недели и вуаля! У вас есть собственная домашняя чайная ложка. Новая «дочка» SCOBY будет плавать прямо на поверхности жидкости (технически известная в этой форме как пелликула).

Помимо своей популярности в качестве напитка, чайный гриб обещает стать полезным биоматериалом. Например, ученые Массачусетского технологического института и Имперского колледжа Лондона в прошлом году создали новые виды прочных «живых материалов» из SCOBY, которые однажды можно будет использовать в качестве биосенсоров. Эти материалы могут помочь очистить воду или обнаружить повреждение «умных» упаковочных материалов. Ученые не могли использовать дикие дрожжи, обычно используемые в чайном грибе, потому что дрожжи трудно модифицировать генетически. Вместо этого исследователи использовали выращенные в лаборатории дрожжи, а именно штамм под названием сахаромицеты церевисиаеили пивные дрожжи. Они объединили пивные дрожжи с бактериями, называемыми Komagataeibacter rhaeticus (которые могут создавать много целлюлозы) для создания их «матери» SCOBY.

Фильтры для воды, изготовленные из культуры чайного гриба с живыми бактериями и дрожжами (слева), более устойчивы к засорению, чем традиционные мембранные фильтры (справа).
Увеличить / Фильтры для воды, изготовленные из культуры чайного гриба с живыми бактериями и дрожжами (слева), более устойчивы к засорению, чем традиционные мембранные фильтры (справа).
АСУ ЭСиТ Вода 2021

Эта команда смогла сконструировать клетки дрожжей для производства светящихся в темноте ферментов, которые могли обнаруживать загрязняющие вещества, а затем расщеплять их после обнаружения. Один из их материалов-прототипов обнаруживает загрязняющий эстрадиол, а другой может обнаруживать люциферазу, биолюминесцентный белок. Любое количество других штаммов может быть заменено для достижения других функциональных свойств.

Теперь у нас есть возможность использовать фильтры для воды на основе SCOBY. По словам авторов этой последней статьи, загрязненная питьевая вода была связана с 2000 смертей детей во всем мире каждый день. Коммерческие фильтры на полимерной основе компактны, универсальны и могут отфильтровывать многие опасные загрязнители, включая бактерии, паразитов и даже некоторые вирусы. Однако со временем поры этих фильтров забиваются, что снижает скорость фильтрации и потока воды из-за накопления глин, масел, минералов и бактериальных биопленок. Последние особенно стойки и их трудно удалить после образования. Ученые разрабатывают материалы, методы и химические средства для борьбы с прилипанием биопленок к фильтрам. Но, возможно, более многообещающей стратегией было бы сосредоточиться на разработке материалов, подавляющих рост бактерий. Вот где на помощь приходит комбуча SCOBY.

Соавтор Кэтрин Зодроу, инженер-эколог из MTU, ранее в 2020 году провела исследование, демонстрирующее возможность создания устойчивых живых фильтрационных мембран (LFM) из сети бактериальной целлюлозы и нативных микроорганизмов культуры чайного гриба SCOBY. Зодроу и ее новые сотрудники изготовили свои мембраны для этой последней серии экспериментов таким же образом: поместив SCOBY в ростовой раствор сахара, черного чая и дистиллированного белого уксуса, растворенных в деионизированной воде.

Сравнение фильтрационных мембран на основе SCOBY с коммерческими мембранами.  Мембрана на основе SCOBY более эффективно предотвращает загрязнение.
Увеличить / Сравнение фильтрационных мембран на основе SCOBY с коммерческими мембранами. Мембрана на основе SCOBY более эффективно предотвращает загрязнение.
CW Bechtel и др., 2022 г.

Затем исследователи поместили смесь в комнату с регулируемой температурой на 10-12 дней, пока на поверхности смеси не образовалась толстая пленка. Выращенные мембраны хранили в деионизированной воде и использовали в экспериментах в течение восьми дней. Образцы сырой воды объемом 20 литров для экспериментов были взяты с трех станций очистки питьевой воды в Бьютте, штат Монтана: водохранилища Басин-Крик, водохранилища Моултон и реки Биг-Хоул. Затем пробы воды были предварительно обработаны в соответствии со стандартной практикой на каждом заводе.

Исследователи обнаружили, что как LFM, так и фильтры на полимерной основе со временем засоряются, из-за чего их поток и фильтрация замедляются. Однако LFM, использованные в экспериментах, показали на 19–40 % лучшую производительность, чем их коммерческие аналоги. LFM на базе SCOBY также были более устойчивы к загрязнению. Хотя со временем образовались биопленки, в этих пленках было обнаружено меньше микроорганизмов.

Зодроу и другие. секвенировали ДНК любых бактерий и грибов в мембране на основе SCOBY и обнаружили, что 97 процентов присутствующих бактерий принадлежали к роду ацетобактерии. Это неудивительно, так как это также доминирующие бактерии в чайном грибе, но это может объяснить, почему LFM так хорошо работает в отношении биопленок. Как следует из названия, определяющей характеристикой этого рода является способность окислять органические источники углерода, такие как сахароза, глюкоза и этанол, в уксусную кислоту, известную своими антимикробными свойствами. ацетобактерии также было показано, что он уменьшает или даже удаляет биопленки в соответствии с результатами исследования Зодроу. и другие.х эксперименты.

DOI: ACS ES&T Water, 2022. 10.1021/acsestwater.1c00169 (О DOI).


Source: https://arsteсhniсa.com/biz

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»