自着色细菌纤维素的技术突破为制造绿色纺织品铺平道路

自着色细菌纤维素的技术突破为制造绿色纺织品铺平道路 由自着色细菌纤维素制成的钱包--除黑色外，其他颜色正在制作中传统牛皮的生产，以及牛肉和牛奶的生产，肯定不会留下完全"绿色"的足迹。首先，大量的自然景观必须被开垦为牧场和种植牛饲料的田地。另一方面，饲养场集中排放的粪尿是水污染的主要来源。此外，从全球范围来看，奶牛打嗝时会产生大量温室气体。皮革的鞣制过程也存在问题，因为它消耗大量的水，并产生大量废物。其中一些废物以有毒合成染料的形式出现，用于给材料上色。考虑到这些弊端（以及道德方面的问题），不同的团体开始利用实验室培育的牛细胞、蘑菇、丝绸和细菌等原料生产皮革。就后者而言，特殊的细菌被哄骗着生产出片状的皮革"细菌纤维素"（BC）。话虽如此，但如何找到一种耐用、经济、无毒的染料替代品，仍然是个问题。这就是新研究的意义所在。在汤姆-埃利斯（TomEllis）教授和肯尼斯-沃克（KennethWalker）博士的领导下，伦敦帝国理工学院的科学家们培育出了一株经过基因工程改造的Komagataeibacterrhaeticus细菌，这种细菌的普通版本已经用于制造BC。新菌株的与众不同之处在于，这种微生物在制造出片状BC后，会产生一种叫做eumelanin的黑色色素。用一片新型细菌纤维素制成的鞋面伦敦帝国学院这一过程包括首先将细菌置于生长培养基中，然后让它们在14天内产生一片BC。一旦它们完成了这一过程，生长培养基就会被移除，取而代之的是含有黑色素合成所需试剂的溶液。然后，在30ºC（86ºF）的温度下轻轻摇晃BC48小时，促使细菌产生黑色素，将材料永久染成黑色。最后，将萃取物放入乙醇浴中消毒，浸泡在5%的甘油溶液中，然后放在模具上晾干。在目前进行的测试中，这种材料的薄片被缝合在一起形成了一个钱包，还有一片被模压成了鞋子的鞋面。此外，一块黑色BC样品在作为"活动演示品"穿戴42个月后仍能保持颜色不变。科学家们目前正在研究如何让这种细菌产生其他颜色的色素。事实上，他们已经设计出了一种不同的细菌菌株，这种菌株在蓝光照射下会产生彩色颜料。这样，只需将蓝光投射到BC材料上，就可以在该材料上"染"出商标或其他图案。埃利斯说："微生物已经在直接解决动物皮革和塑料皮革的许多问题，我们计划让它们准备好扩展到新的颜色、材料，也许还有图案。我们期待着与时尚界合作，让我们穿的衣服在整个生产线上都更加环保。"有关这项研究的论文最近发表在《自然-生物技术》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426228.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1426228.htm

环保技术新突破：科学家利用植物纤维素制成新型聚合物

环保技术新突破：科学家利用植物纤维素制成新型聚合物科学家们设计出了一种利用纤维素生产可回收且稳定的聚合物的方法，为传统塑料提供了一种可持续的替代品。这一研究成果为生产环保材料提供了新的可能性。上图为本研究开发的新型可回收聚合物制成的透明薄膜。资料来源：FengLi他们开发出了一种方便、多用途的方法，利用从植物纤维素中提取的化学物质制造各种聚合物；最重要的是，这些聚合物可以完全回收利用。该方法发表在《ACSMacroLetters》杂志上。纤维素是植物生物质中最丰富的成分之一，是所有植物细胞周围坚韧细胞壁的关键部分。纤维素很容易从稻草和锯末等植物废料中获取，因此，将纤维素用作聚合物生产的原料不会减少用于粮食生产的农业用地。纤维素是一种长链多糖聚合物，即由多个糖基（特别是葡萄糖）通过化学键连接而成。为了制造新型聚合物，北海道研究小组使用了两种市售的小分子，即由纤维素制成的左旋葡糖烯酮（LGO）和二氢左旋葡糖烯酮（Cyrene）。他们开发了新颖的化学工艺，将LGO和Cyrene转化为各种非天然多糖聚合物。通过改变聚合物的精确化学结构，可以生成不同的材料，用于各种可能的应用。"我们面临的最大挑战是控制将较小单体分子连接在一起的聚合反应，以及获得对普通应用足够稳定的多糖材料，同时还能在特定化学条件下被分解和回收。"左起研究小组的佐藤俊文、水上雄太、李锋和矶野拓也。图片来源：李锋李补充说，研究过程中最大的惊喜是他们制作的聚合物薄膜具有很高的透明度，这对于这些聚合物似乎最适合的专业应用来说可能至关重要。另一位通讯作者ToshifumiSatoh教授补充说：由于这些材料相当坚硬，可能难以用作塑料袋等柔性塑料材料，因此我认为它们更适合用作光学、电子和生物医学应用领域的高性能材料。世界各地的其他研究小组也在探索用植物制造塑料替代聚合物的潜力，其中一些"生物塑料"已经可以在市场上买到，但佐藤的研究小组为这一快速发展的领域增添了一个重要的新机会。研究小组现在计划探索更多的可能性，但可行的结构变化非常多，因此他们希望与计算化学、人工智能和自动合成方面的专家联手探索这些选择。"我们希望这项工作能开发出多种有用的非天然多糖聚合物，使其成为从生物质到高效回收的可持续合成闭环的一部分。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424673.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1424673.htm

科学家发现生产纤维素的细菌可以在类似火星的环境中生存

科学家发现生产纤维素的细菌可以在类似火星的环境中生存包括哥廷根大学科学家在内的一个国际研究小组研究了在类似火星的环境中红茶菌培养物生存的可能性。红茶菌是一种流行的饮料，它是通过使用红茶菌培养物（一种细菌和酵母的共生培养物）发酵糖化茶而制成。令人惊讶的是，尽管模拟的火星大气破坏了红茶菌培养物的微生物生态，但一种产生纤维素的细菌物种仍然存在。该研究结果发表在《微生物学前沿》（FrontiersinMicrobiology）杂志上。2014年，在欧空局的帮助下，从事"生物和火星实验"（BIOMEX）项目的研究人员将红茶菌培养物发射到国际空间站（ISS）。该项目目的是为了更好地了解纤维素作为生物标志物的弹性，红茶菌的基因组结构，以及它的地外生存行为。这些样品在地球上被重新激活，并在国际空间站外的模拟火星条件下培养了一年半之后，又进行了两年半的培养。哥廷根大学兽医研究所所长BertramBrenig教授与来自巴西米纳斯吉拉斯州立大学的研究人员一起工作，负责对重新激活的培养物和单个红茶菌培养物的元基因组进行测序和生物信息分析。“根据我们的元基因组分析，我们发现模拟的火星环境极大地破坏了红茶菌培养物的微生物生态。然而，我们惊讶地发现，Komagataeibacter属的纤维素生产细菌幸存下来。”这些结果表明，细菌产生的纤维素可能是它们在地外条件下生存的原因。这也提供了第一个证据，表明细菌纤维素可能是地外生命的生物标记，而纤维素基的膜或薄膜可能是保护生命和在地外定居点生产消费品的良好生物材料。这些实验的另一个有趣的方面可能是开发新的药物输送系统，例如，开发适合在太空使用的药物。另一个重点是调查抗生素抗性的变化：研究小组能够表明，抗生素和金属抗性基因的总数--意味着尽管环境中存在抗生素或金属，这些微生物仍可能存活--在暴露的培养物中得到了丰富。科学家们说：“这一结果表明，未来应特别关注太空医学中与抗生素抗性有关的困难。”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1302647.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1302647.htm

研究人员将废弃纸板转化为可持续纤维素气凝胶泡沫塑料

研究人员将废弃纸板转化为可持续纤维素气凝胶泡沫塑料这种用明胶增强的纸板泡沫可使包装材料更具可持续性。资料来源：JinshengGou《ACS可持续化学与工程》杂志上的研究人员没有丢弃这些纸箱，而是利用纸板废料开发了一种缓冲泡沫。与传统的塑料泡沫缓冲材料相比，他们的再生材料更坚固、更绝缘。在家中堆积的各种垃圾中，废纸是最常见的一种。从报纸和垃圾邮件到纸板信封和纸箱，所有这些都会堆积起来，尤其是在网络购物大行其道的今天。研究人员有兴趣将这些容器和废纸变成其他有用的东西--坚固而轻便的邮寄材料。目前，为了让电子产品和玩具紧紧地依偎在盒子里，通常会使用泡沫塑料等模塑缓冲材料。轻质的纤维素气凝胶是一种可持续的替代品，但目前从废纸中生产纤维素气凝胶的方法需要几个化学预处理步骤。因此，苟金生和同事们希望找到一种更简单的方法，来制造一种以废纸为基础的泡沫材料，这种材料可以承受最恶劣的运输环境。为了制造泡沫，研究小组用搅拌机将纸板碎屑打成纸浆，然后与明胶或聚醋酸乙烯（PVA）胶水混合。将混合物倒入模具中，冷藏，然后冻干，形成缓冲泡沫。这两种纸质泡沫都具有良好的隔热性能和强大的能量吸收能力，甚至优于某些塑料泡沫。研究小组随后将纸浆、明胶、PVA胶水和一种硅基液体结合在一起，制成了一种重型废纸泡沫。这一版本的纸板泡沫可以承受锤子的击打而不散落，这一结果表明这种泡沫可以用于力量密集型的运输，例如无降落伞空投。研究人员说，他们的工作提供了一种简单而有效的方法，可以将纸板循环利用，制造出更环保的包装材料。参考文献：张斌、陶文轩、任子明、岳世琦和苟金生：《具有超高能量吸收、优异隔热性能和出色缓冲性能的可生物降解废纸基泡沫》，2023年11月28日，《ACS可持续化学与工程》。DOI:10.1021/acssuschemeng.3c06230编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1404939.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1404939.htm

亚联发展：拟设立合资公司，用于经营纤维素材料项目

亚联发展：拟设立合资公司，用于经营纤维素材料项目亚联发展12月7日晚间公告，公司拟与杨威、林阳共同出资设立合资公司，用于经营纤维素材料项目。合资公司注册资本为1000万元，其中公司拟以货币方式实缴出资510万元，占合资公司注册资本的51%。大连美图股东杨威及林阳将为本次交易新设立联美图生物科技（大连）有限公司用于剥离大连美图的纤维素基材业务。标的业务剥离至标的公司后，合资公司拟以2500万元购买标的公司100%股权。

创新型木质纤维素生物精炼厂：酵母生产增值化学品的新领域

创新型木质纤维素生物精炼厂：酵母生产增值化学品的新领域通过在木质纤维素生物炼制中对Ogataeapolymorpha中的葡萄糖和木糖进行工程化联合利用，可高效生产脂肪酸和3-羟基丙酸。资料来源：DICP然而，由于木糖同化能力有限以及葡萄糖的抑制作用，在微生物中共同利用木糖和葡萄糖具有挑战性。最近，中国科学院大连化学物理研究所周永进研究员领导的研究小组提出了一种木质纤维素生物炼制微生物平台。该平台通过重新连接多藻类（Ogataea(Hansenula)polymorpha）的细胞代谢，增强了前体乙酰-CoA和辅助因子NADPH的供应，从而可以高效合成乙酰-CoA衍生物，如脂肪酸（FFA）和3-羟基丙酸（3-HP）。这项研究将于今天（8月24日）发表在《自然-化学生物学》上。研究人员成功地实现了同时利用葡萄糖和木糖。为此，他们引入了一个己糖转运体突变体和木糖异构酶，并过量表达原生木糖激酶，以加强木糖的分解和输入。该工程菌株在实验室中从真正的木质纤维素水解物中产生了7.0克/升的FFA，在生物反应器中从模拟木质纤维素中产生了38.2克/升的FFA。此外，通过新陈代谢转化策略，这个表现卓越的细胞工厂被扩大用于生产3-羟基酚，从模拟木质纤维素中获得了79.6克/升的最高3-羟基酚滴度。周教授说："我们的工作在不影响原生葡萄糖代谢的情况下实现了木糖和葡萄糖的共同利用，证明了O.polymorpha作为细胞工厂利用木质纤维素生产多功能增值化学品的潜力。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379295.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379295.htm