Zielgerichtete Eigenschaften von bakterieller Nanocellulose durch maßgeschneiderte Downstream-Techniken

Bakterielle Nanocellulose (BNC) ist ein biologisch abbaubarer Polysaccharid mit einzigartigen Eigenschaften, die es zu einem attraktiven Material für verschiedene industrielle Anwendungen machen. Diese Studie konzentriert sich auf den Stamm Komagataeibacter medellinensis ID13488, einen Stamm mit der Fähigkeit, unter sauren Wachstumsbedingungen hohe Erträge an BNC zu produzieren und ein vielversprechender Kandidat für die industrielle Produktion von BNC zu sein. Wir führten eine umfassende Untersuchung der Auswirkungen von Downstream-Behandlungen auf die strukturellen und mechanischen Eigenschaften von BNC durch. Im Vergleich zu alkalisch behandelten BNC zeigte autoklaviertes BNC im Durchschnitt etwa 78 % überlegene Flexibilität, während es im Durchschnitt fast 40 % geringere Steifigkeit aufwies. Eine SEM-Analyse offenbarte ausgeprägte Oberflächenmerkmale, die auf Unterschiede in der Kompaktheit der Celluloseketten hindeuten. FTIR-Spektren zeigten eine erhöhte Wasserstoffbrückenbindung mit verlängerter Wechselwirkungszeit mit alkalischen Lösungen. Eine thermische Analyse zeigte eine verbesserte thermische Stabilität bei alkalisch behandeltem BNC, das Temperaturen von fast 300 °C standhielt, bevor es zu einer Zersetzung kam, im Vergleich zu autoklaviertem BNC, das bei etwa 200 °C zu zerfallen beginnt. Diese Ergebnisse liefern wertvolle Einblicke für die Anpassung der BNC-Eigenschaften für spezifische Anwendungen, insbesondere in Industrien, die hohe Reinheit und spezifische mechanische Eigenschaften erfordern.