Bakteryjne kulki celulozowe, które zamykają materiały stałe

Summary

Ten protokół przedstawia łatwą i tanią metodę tworzenia kulek z celulozy bakteryjnej (BC). Ten biomateriał może funkcjonować jako medium hermetyzujące dla materiałów stałych, w tym biowęgla, kulek polimerowych i odpadów kopalnianych.

Abstract

Kulki z celulozy bakteryjnej (BC) są coraz częściej badane od czasu popularyzacji BC jako nowego materiału. Protokół ten przedstawia niedrogą i prostą metodę produkcji sfer BC. Oprócz wytwarzania tych kulek zidentyfikowano również metodę enkapsulacji cząstek stałych. Aby wyprodukować kulki BC, woda, herbata, cukier, ocet i kultura bakteryjna są łączone w przegrodzie i zawartość jest mieszana. Po określeniu odpowiednich warunków hodowli dla powstania sfery BC, przetestowano ich zdolność do kapsułkowania cząstek stałych przy użyciu biowęgla, kulek polimerowych i odpadów kopalnianych. Kule scharakteryzowano za pomocą oprogramowania ImageJ oraz analizy termograwimetrycznej (TGA). Wyniki wskazują, że kule o średnicy 7,5 mm można wykonać w ciągu 7 dni. Dodanie różnych cząstek zwiększa średni zakres rozmiarów kapsułek BC. Kule zawierały w sobie 10 - 20% swojej suchej masy. Metoda ta pokazuje tanią produkcję kuli i hermetyzację, która jest możliwa do uzyskania przy użyciu łatwo dostępnych materiałów. Kule BC mogą być stosowane w przyszłości jako środek wspomagający usuwanie zanieczyszczeń, powlekanie nawozem o kontrolowanym uwalnianiu lub wzbogacanie gleby.

Introduction

Celuloza bakteryjna (BC) została zauważona ze względu na swoje potencjalne zastosowanie w przemyśle ze względu na swoją wytrzymałość mechaniczną, wysoką czystość i krystaliczność, zdolność zatrzymywania wody i skomplikowaną strukturę włókien^1,2,3,4. Te cechy sprawiają, że BC jest korzystnym biomateriałem do różnych zastosowań, w tym w biomedycynie, przetwórstwie spożywczym i remediacji środowiska¹. Tworzenie filmu BC może odbywać się za pomocą kultur pojedynczych organizmów lub kultur mieszanych, takich jak te używane....

Protocol

1. Tworzenie i utrzymywanie bakteryjnej kultury starterowej celulozy

1. Otrzymać kulturę starterową z celulozy bakteryjnej, około 50 g, w postaci SCOBY. Można go kupić komercyjnie (np. w Cultures for Health). Umieść SCOBY w zlewce o pojemności 1 l, przykrytej ręcznikiem papierowym.
2. Zagotuj 700 ml wody dejonizowanej, przenieś ją do naczynia innego niż to, w którym znajduje się SCOBY, i dodaj 85 g sacharozy.
3. Gdy sacharoza się rozpuści, dodaj 2 torebki czarnej herbaty (4,87 g). Zaparzaj herbatę przez 1 godzinę, a następnie ostrożnie wyjmij torebki herbaty za pomocą mieszadła.
4. Do herbaty dodaj 200 ml destylowanego białego octu. Pozos....

Results

sfery p.n.e. mają najszybsze tempo wzrostu podczas pierwszych 48 godzin hodowli (Rysunek 2). Rysunek 2 pokazuje również, jak kule mają tendencję do osiągania maksymalnych średnich rozmiarów, a następnie pozostają stałe. W tym eksperymencie kule osiągnęły średnią średnicę 7,5 ± 0,2 mm. Chociaż sfery BC nigdy nie uległy całkowitemu zniszczeniu w ciągu 10-dniowego okresu wzrostu, zaczęły formować wąsy, które rozciągają się od głównego korpusu kuli około ósmego dnia. Można t.......

Discussion

Protokół ten określa metody produkcji i enkapsulacji sfer BC, które są łatwe do przeprowadzenia i opłacalne. Dzięki różnym dostosowaniom do pierwotnego protokołu udało się określić odpowiedni proces. Należy podjąć krytyczne kroki, aby zapewnić opłacalne sfery. Wszystkie składniki biorące udział w tworzeniu BC odgrywają kluczową rolę w zdrowiu i trwałości kulek. Sacharoza odżywia organizmy, herbata dostarcza azot, a ocet obniża pH do optymalnych warunków, aby zapobiec niepożądanym zanieczyszczeniom²⁸

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
			miarowa 100 ml
Zlewka
Butla miarowa 25 ml Kolba
przegrodą 250 ml Erlenmeyer	Chemglass	CLS-2040-02
Zlewka
Biowęgiel Balance
			Sosna Ponderosa poddana obróbce cieplnej w argonie, podgrzana w temperaturze 15 &; C na minutę do 800 ° C
herbata
Woda
Destylowany biały ocet
Elastyczna taśma
Mikrobiologiczne kultury starterowe	Kultury dla zdrowia
Odpady kopalniane			Odebrane z Butte, MT: 46.001978,-112.582465. Odpady kopalniane zawierają glebę i metale pochodzące z dawnego wydobycia miedzi. Mn, Si, Ca, Al i Fe były pięcioma najbardziej rozpowszechnionymi pierwiastkami mierzonymi w odpadach kopalnianych za pomocą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego.
Moździerz i tłuczek
Wytrząsarka			Używane różne marki
Ręcznik papierowy
Mikrogranulki polistyrenowe	Polybead	17138	Średnica 3 mikronów
Pręt
Sacharoza
Czajnik
do herbatyTGA	TA Instrumenty	TA Q500	400 ° C/min do 800 ° C, 100 mL/min N2
Termometr
Analizator XRF	ThermoFisher Scientific	10131166