БАКТЕРИАЛЬНАЯ ЦЕЛЛЮЛОЗА: ДОСТИЖЕНИЯ И ПРОБЛЕМЫ (Experimental biology, 2025)
Бактериальная целлюлоза (БЦ) представляет собой высокочистый, кристаллический биополимер, синтезируемый различными микроорганизмами и обладающий выдающейся механической прочностью, высокой влагоудерживающей способностью и превосходной биосовместимостью. Благодаря таким уникальным физико-химическим свойствам материалы на основе БЦ находят широкое применение в биомедицинских устройствах, раневых покрытиях, каркасах для тканевой инженерии, системах контролируемой доставки лекарств, экологически устойчивых упаковочных материалах, фильтрационных мембранах, а также в гибкой и носимой электронике. В отличие от растительной целлюлозы, БЦ не содержит лигнин, гемицеллюлозу и другие сопутствующие примеси, что обеспечивает формирование нанофибриллярной структуры с высокой степенью кристалличности и возможностью регулирования её пористости и морфологии. Несмотря на значительные преимущества, широкомасштабное промышленное производство БЦ ограничено высокими затратами на культивирование, медленной кинетикой ферментации, необходимостью поддержания стабильности продуцирующих штаммов и трудностями масштабирования технологических процессов. Для преодоления этих ограничений в последнее время активно развиваются подходы по оптимизации питательных сред с использованием агропромышленных побочных продуктов, инженерия биореакторов для улучшения передачи кислорода и повышения производительности, системы совместных культур для усиления метаболических потоков, а также методы генетической и синтетической биологии для перенастройки биосинтетических путей. Кроме того, перспективные направления включают создание композитных материалов на основе БЦ, разработку биочернил для 3D-биопечати и функционализированных матриц для регенеративной медицины. Данный обзор обобщает современные знания о микроорганизмах-продуцентах БЦ, технологических и экономических барьерах её производства, а также последних достижениях, направленных на повышение масштабируемости, устойчивости и коммерциализации данного биополимера.
Keywords: бактерии; целлюлоза; биомасса; упаковка; остатки; проблемы