La cellulosa batterica (BC) è un materiale cellulosico prodotto dalla fermentazione microbica con una struttura a rete porosa unica. Funzionalized BC ha prospettive di applicazione in molti campi, come il rilevamento di sostanze chimiche, imaging biologico, e assorbimento dell'olio.

Attualmente, BC è spesso funzionalizzato attraverso il rivestimento fisico o la modifica chimica. Il rivestimento fisico può fornire una condizione di modifica lieve, ma le parti funzionali potenzialmente soffrono di spargimento. I materiali chimicamente modificati sono difficili da implementare per la produzione su scala industriale, a causa delle loro scarse prestazioni e del grave inquinamento ambientale.

Recentemente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Xian Mo e Zhang Haibo del Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) dell'Accademia cinese delle scienze ha sviluppato un nuovo metodo per la funzionalizzazione della cellulosa batterica.

BC con funzionalità fluorescente innaturale è stato ottenuto attraverso la fermentazione in situ di Komagataeibacter sucrofermentans (K. sucrofermentans, un microrganismo che produce BC), utilizzando glucosio modificato con 6-carbossifluoresceina (6CF-Glc, una molecola di glucosio modificata che ha fluorescenza) come substrato.

Il metodo ha dimostrato la fattibilità della sintesi in situ di materiali funzionali mediante fermentazione microbica, ha raggiunto la sintesi microbica di materiali cellulosici funzionali fluorescenti e ha esteso con successo la biologia sintetica al campo della funzionalizzazione dei materiali.

Le eccellenti proprietà dei materiali funzionali sono state analizzate con vari metodi e confrontate con quelle della cellulosa ottenuta con metodi di modificazione tradizionali.

I risultati hanno mostrato che il nuovo metodo aveva i vantaggi della protezione ambientale, basso costo, distribuzione controllabile e uniforme delle parti funzionali, e risolvendo il problema del collo di bottiglia nella sintesi e nelle prestazioni dei materiali funzionali. Ci si aspettava inoltre che il nuovo metodo ottenesse la modifica chirale di molecole funzionali su specifici siti molecolari.

Questo lavoro fornisce non solo nuove intuizioni e idee per la biosintesi di materiali BC funzionali, ma anche una nuova prospettiva per la sintesi in situ di altri materiali funzionali da parte di microrganismi.