Ученые нашли необычное применение листьям брусники
Многофункциональные целлюлозные биопленки, обогащенные наночастицами из листьев брусники, разработали ученые СФУ в составе международного научного коллектива. По их словам, созданный продукт обладает антибактериальной активностью и может увеличивать срок хранения овощей и фруктов. Результаты представлены в Biocatalysis and Agricultural Biotechnology.
Как рассказали исследователи, многие виды бактерий образуют тончайшие нити целлюлозы, формирующие многослойную сетчатую гель-пленку – очень прочную, гибкую и эластичную. Благодаря своей устойчивости к химическим воздействиям и способности сорбировать различные органические и неорганические соединения такие пленки находят применение в медицине, косметологии, сельском хозяйстве и пищевой промышленности.
Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) с коллегами из России и Индии создали новый композитный материал на основе целлюлозной нанопленки с наночастицами серебра и оксида меди.«»При получении биметаллических наночастиц серебра и меди в качестве восстановителя использовали экстракт листьев брусники (Vaccinium vitis-idaea L.). Это широко распространенное и популярное в Сибири растение, в том числе известное своими целебными свойствами», – рассказала профессор базовой кафедры биотехнологии СФУ Светлана Прудникова.
Брусника
Сканирующая электронная микроскопия целлюлозных нановолокон
Брусника
Сканирующая электронная микроскопия целлюлозных нановолокон
По ее словам, анализ полученных биогибридных пленок показал, что наночастицы металлов адсорбировались на поверхности, а также проникли внутрь нанофибриллярной структуры целлюлозы, стабилизируя ее. А включение биметаллических наночастиц в целлюлозные пленки придало им антимикробные свойства и каталитическую активность.
«Гибридные наноцеллюлозные пленки подавляли рост клинически значимых патогенов, являющихся источником внутрибольничных инфекций. Антимикробные свойства пленки также предотвращали рост микробов, вызывающих порчу пищевых продуктов. Так, помидоры, упакованные в гибридную наноцеллюлозу, оставались свежими, сохраняли влажность и не подвергались микробной порче в течение 30 дней хранения», – пояснила Прудникова.
Результаты лабораторных исследований показали, что предложенные учеными гибридные биопленки подавляют рост таких микроорганизмов, как акинетобактерия Баумани (Acinetobacter baumannii) – возбудитель менингита, пневмонии, заражения ран; синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa), вызывающей пневмонию; и золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus), который может являться причиной более 100 различных заболеваний и очень устойчив к действию некоторых распространенных антибиотиков.
Ученые считают, что практическое применение созданного композита выглядит достаточно перспективным. Такой материал можно использовать для разработки антимикробных раневых повязок и покрытий для заживления ран; для пищевой упаковки, продлевающей срок годности пищевых продуктов. Каталитические и адсорбционные свойства гибридной наноцеллюлозы можно использовать при создании фильтрующих мембран для очистки воды.
В будущем коллектив исследователей планирует получить больше сведений о биологической оценке биметаллических наночастиц, синтезированных с использованием растительных экстрактов, например их биосовместимости и потенциала к биогибридизации.
СФУ – участник российской государственной программы поддержки университетов «Приоритет-2030» национального проекта «Наука и университеты».