俄羅斯科學家測試用紅茶菌微生物活動生產有益產品細菌纖維素的不同方法證明，與傳統茶加糖作培養基相比，紅茶菌在大豆糖蜜中生長時產生的細菌纖維素要多57%。利用這種廉價且易於獲得的培養基，有可能實作細菌纖維素工業規模生產，這種材料可用於傷口愈合和組織修復醫學。
廉價植物原料作為培養基
細菌纖維素是一種生物聚合物，在醫學、美容、組織工程等領域廣泛套用，還可用於制造燃料、炸藥、化妝品及加速傷口愈合的敷料。科學家們認為，細菌纖維素最有效「生產者」是一種酵母菌、乳酸菌和醋酸菌的共生菌落——紅茶菌。然而，要獲得大量細菌纖維素，必須在復雜且昂貴的培養基中培養紅茶菌。為降低生產成本，科學家們正在探索以廉價植物原料為基礎的替代培養基。鑒於俄羅斯每年生產和處理超過158萬噸大豆糖蜜，俄羅斯聖彼得堡國立資訊科技機械與光學大學（ITMO）、波羅的海康德聯邦大學以及克麥羅沃國立大學的生物技術專家提出用大豆加工副產品大豆糖蜜作為紅茶菌生長培養基。
為了解生產細菌纖維素的最佳條件，研究者共測試了五種培養基，分別是茶加糖、大豆糖蜜加茶加糖、大豆糖蜜加糖、大豆糖蜜加茶以及僅大豆糖蜜。經過20天實驗，研究者發現紅茶菌在大豆糖蜜和大豆糖蜜加糖加茶培養基中比在茶加糖中生長得更好。根據培養溫度不同，茶加糖培養基獲得的細菌纖維素產量分別少49%和37%。這表明大豆基質提供了極好的營養基礎，可促進微生物更活躍地繁殖和高效生長。
專案負責人、俄ITMO大學生物技術學院教授、工學博士克里戈爾表示：「為更好地了解細菌纖維素的生成機制，還需要進一步研究其在替代基質中的形成。這些替代基質通常以農業生產廢料或廉價草本植物為原料，如甘蔗糖蜜、橙子和菠蘿的果汁及果皮、酸性水解物等。」
經濟型生產技術
專案還對比了兩種紅茶菌（天然紅茶菌和實驗室紅茶菌）在不同培養基中的生長情況，發現它們的微生物群落構成有所不同。實驗結果表明，盡管天然紅茶菌生長要求較低，並且不需要無菌條件，但實驗室改良版本卻是細菌纖維素的最佳生產者：在使用大豆糖蜜、大豆糖蜜加糖加茶進行培育時，改良版紅茶菌細菌纖維素最大產量比天然紅茶菌高出56%-58%。
這種培養方法有望成為一種經濟型生產技術，因為其使用現有食品工業廢物作為紅茶菌的生長培養基，在降低成本50%的同時，能夠產生大量細菌纖維素。
二次利用廢料、改善環境安全
盡管生產各種急性和慢性傷口敷料的材料有很多，但開發具有優異機械效能、無毒且低成本的高質素產品仍具有現實意義。俄羅斯國家技術倡議食品網絡市場「智能供應鏈」部門負責人科索戈爾表示，纖維素是最常見的天然聚合物之一，能夠從植物、藻類、真菌和細菌中提取，並用於制造敷料。他稱：「細菌纖維素自1886年被布朗發現以來，因其獨特的效能、優異的機械強度、生物降解性、化石相容性、保水能力和良好的化學穩定性，在醫學領域備受青睞。1990年，它作為‘臨時人工皮膚’用於治療燒傷、潰瘍、擦傷等皮膚損傷首次被報道，之後又被廣泛套用於血管支架和燒傷治療。」
不過，科索戈爾認為這種技術並不獨特，「現在許多科學家正在這一領域進行研究。考慮到上述纖維素的良好保濕性、延展性和醫學特性，可以將其作為替代繃帶和創可貼的敷料。此外，纖維素可以清潔皮膚和減輕疼痛，而且不需要像普通創可貼那樣頻繁更換」。
生產細菌纖維素，不僅能進入可降解生物聚合物市場，而且可以將食品生產廢料用作原料。俄羅斯國家技術倡議食品網絡市場專家、新生物技術公司總經理謝沃斯季揚諾娃認為，這是二次利用廢料同時改善環境安全的途徑之一。她說：「生產原料可以是像不合格蔬菜和糧食等農工企業廢料，或大豆糖蜜等食品企業廢料。」由於細菌纖維素具有化學穩定性，未來可用作食品業和制藥業原料。謝沃斯季揚諾娃還強調，細菌纖維素還可用做增稠劑和穩定劑或復合材料，其套用範圍非常廣泛。本文刊載自【環球時報】「透視俄羅斯」專刊，內容由【俄羅斯報】提供。▲
