РНФ № 22-13-00107 Фундаментальные подходы к переработке технической культуры мискантус в ценные материалы и биопродукты для снижения углеродного следа

Настоящий отчет составлен по результатам исследований, выполненных в 2023 г. по научному проекту № 22-13-00107 «Фундаментальные подходы к переработке технической культуры мискантус в ценные материалы и биопродукты для снижения углеродного следа» (государственная регистрация темы № 122061000118-2). Целью работы являлись химическая функционализация целлюлозы из мискантуса гигантского и получение питательных сред для биотехнологической трансформации. В ходе проекта синтезированы нитраты целлюлозы в качестве фундаментального примера химической функционализации; разработан способ одновременного получения целлюлозы в качестве прекурсора нитратов целлюлозы и питательной среды для микробиологического синтеза; совместно с профильным институтом САФУ им. Ломоносова (г. Архангельск) разработаны различные сорта бумаги, в том числе с барьерными свойствами, определены основные структурно-размерные, прочностные и деформационные характеристики волокна с рекомендациями областей применения, включая одноразовую посуду; исследован биокаталитический гидролиз полисахаридов мискантуса после предварительной обработки в питательные среды для биосинтеза этанола, бактериальной целлюлозы, молочной кислоты; расширена база данных химического состава мискантуса; получены прядильные растворы и Лиоцелл волокно из целлюлозы мискантуса. Последние два результата были реализованы сверх плана. Научная новизна полученных результатов заключается в экспериментальном подтверждении гипотезы об одновременном получении нитратов целлюлозы и питательной среды для высококачественной бактериальной целлюлозы, в разработке рецептур бумаги с барьерными свойствами, в научном обосновании получения Лиоцелл волокна из целлюлозы мискантуса. Практическая значимость результатов подтверждена четырьмя Актами испытаний сторонних организаций. Результаты, полученные в ходе второго этапа проекта в 2023 году, являются прорывными и позволяют превращать мискантус гигантский в ценные материалы и биопродукты в полном соответствии современной концепции зеленой химии и эффективности производства.