红茶菌制备细菌纤维素的研究

寻找高效的生产菌和发酵工艺以及廉价高效的培养基是解决当前细菌纤维素产业化面临的高生产成本和低产率等瓶颈问题的重要手段。以红茶菌和木葡糖酸醋杆菌作为生产菌株,比较研究了不同碳源、氮源以及茶叶浓度对两种菌合成细菌纤维素的影响。结果表明,以红茶菌制备的细菌纤维素与木葡糖酸醋杆菌无本质区别;红茶菌生产细菌纤维素的效率显著高于木葡糖酸醋杆菌,产量可提高3倍以上。     

生物有机纳米材料--细菌纤维素

与传统植物纤维素相比,醋菌纤维有许多优良性能,如高纯度、高聚合度、高结晶度、高亲水性、高杨氏模量、高强度和纤维的纳米细度.由于这些特性,使它在食品、医药、化工、无纺织物等轻工领域成为一种很有潜力的新型生物材料.工业化生产方法有平面静态培养、连续静培养机械装置、普通发酵罐生产法.     

细菌纤维素高产菌的选育

以木醋杆菌为出发菌株,通过紫外诱变的手段,获得一株产酸减少,纤维素产量提高,产纤维素较稳定的菌株UV3,纤维素产量由6g／L（干重）提高到10g／L（干重）。     

细菌纤维素的性质与结构研究

测定了木醋杆菌所产生纤维素中纤维素、蛋白质、脂肪的含量 ,分别为 95.8%、1 .7%、1 .3% ,并且通过电镜扫描观察了产品的微观结构 ,比较了不同的培养方式对纤维素结构的影响     

糖源对细菌纤维素产量的影响

对不同糖源及糖浓度对细菌纤维素的影响进行了探讨,不同的糖源对纤维素的产量有较大的影响,其中以葡萄糖+果糖(1∶1 g/g)为唯一糖源时产量最高。当总糖浓度为40 g/L时,纤维素的产量接近最高点(2.55 g/L)。     

木醋杆菌发酵生产细菌纤维素的研究

利用木醋杆菌为实验菌种合成细菌纤维素,通过正交实验和单因素实验优化发酵培养基配方,确定了最佳制备条件,并利用扫描电镜、红外光谱对合成细菌纤维素的微结构进行了观察分析。     

木醋杆菌生物合成CMC改性细菌纤维素

以椰子水为培养基,添加羧甲基纤维素(Carboxymethyl cellulose, CMC)可制备羧甲基纤维素改性细菌纤维素(CMC-BC)。CMC可促进产物产量：当CMC添加量为0.6% (w/v%)时,产量达到最大（11.41mg/ml）,是纯BC产量(4.73 mg/ml)的2.2倍。采用红外（FT-IR）表征了产物结构,1598cm-1处的吸收峰说明CMC进入了BC中;通过SEM、XRD、TGA研究了产物的微观形态及其性能;并测试了产物的特性粘度与羧甲基化程度。结果显示利用椰子水所制备的CMC-BC缩短了培养时间,增大了产量;并且在CMC添加量较少(0.2-1.8%)时,可改善CMC-BC的性能。     

细菌纤维素的静态发酵及物理性质研究

以木醋杆菌为生产菌,在静态培养条件下,通过改变碳源及初始pH值等条件,初步研究了发酵过程中pH值、残糖以及纤维素产量的变化,并初步测定了纤维素的性质。结果发现在葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、甘露醇四种碳源中,甘露醇获得的纤维素产量最高;菌体在初始pH值4～6范围内生长较好,pH值为4.5时产量最高;扫描电镜观察菌体长度大约为2μm,宽度为0.8μm左右,纤维直径分布在10～80nm之间,其中80%主要分布在20～50nm,在30～40nm之间最多;红外光谱显示了细菌纤维素葡聚糖的特征吸收;热重分析表明,细菌纤维素最大失重速率温度为342.9℃,在622.2℃,失重率达到72.26%;每克湿纤维素膜含水130～210g,含水率超过99%,而每克干纤维素膜能吸水3.1～5.0g。     

细菌纤维素的商业化用途

介绍了木醋杆菌产生的微生物纤维素的合成机理,结构特点和用途。微生物来源的纤维素具有许多优越的性能,如纯度高、结晶度高、强度高,又有很好的亲水性,微生物纤维素在声音振动膜、食品、医药中人造皮肤、纸品添加剂等产品的制造中,已进入实用阶段,并在其它领域具有广泛的潜在用途。在日本,仅微生物纤维素的原料产值已超过2600万美元。     

细菌纤维素/透明质酸复合材料的生物合成及表征

在培育细菌纤维素(BC)过程中添加不同分子量的两种透明质酸(HA),分别制备出不同的细菌纤维素复合物HA/BC(Mw=3,000)和HA/BC(Mw=300,000)。采用红外光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射和热重分析对其结构和性能进行了表征。添加HA后提高了复合物的产量;FTIR结果表明了HA与BC之间存在交联;添加HA增大了BC的热稳定性,而对BC的结晶指数影响不大,且HA/BC(3,000)的性能始终优于HA/BC(300,000);HA(3,000)增大了BC的拉伸强度,而HA(300,000)反而减小了其拉伸强度。结果表明添加小分子量的HA可制备最大热失重温度较高的HA/BC复合物。     

利用椰子水生物合成CMC改性细菌纤维素

以椰子水为培养基,于培养基中添加羧甲基纤维素(CMC)后培养木醋杆菌可制备羧甲基纤维素改性细菌纤维素(CMC-BC)。当添加6g/LCMC时,CMC-BC产量达到最大(10.41g/L),是纯BC产量(4.73g/L)的2.2倍。采用FTIR表征了产物结构;通过SEM、XRD、TGA研究了产物性能;并测试了产物的特性黏度与含水率。结果显示,利用椰子水所制备的CMC-BC缩短了培养时间(3d)。适量添加CMC〔ρ(CMC)=2～18g/L〕时,CMC-BC的聚合度增大,且具有较好热稳定性及较高含水率。CMC-BC还表现出较好的溶解性能。     

有机酸对木醋杆菌合成细菌纤维素的影响规律

木醋杆菌(Acetobacter xylinum)在静止培养条件下,在基本培养基中添加醋酸、柠檬酸和乳酸,可以提高细菌纤维素的产量。但各种增效因子的添加量均有一最适宜的浓度。其中,添加0.1%的醋酸,细菌纤维素的产量为2.75 g/L;加入0.2%的柠檬酸时细菌纤维素产量为2.15 g/L;加入0.1%的乳酸,细菌纤维素的产量为2.76 g/L。     

增效因子对木醋杆菌产细菌纤维素结构性质的影响

研究了多种增效因子对木醋杆菌产细菌纤维素结构性质的影响。通过对分别添加了椰子水、玉米浆、Twerm-80、CMC、烟酸和生物素所得的细菌纤维素膜进行分离纯化,然后进行持水性分析、扫描电镜分析、红外光谱分析、X-射线衍射以及热重分析。在增效物质对细菌纤维素结构和性质的影响方面以CMC的影响最大,CMC增强了产物的持水性能、结晶度和热稳定性;椰子水增强了细菌纤维素的持水性能和结晶度,降低了细菌纤维素的热稳定性;玉米浆提高了细菌纤维素的结晶度,降低了其热稳定性;Twenn-80增强了细菌纤维素的结晶度和热稳定性;烟酸和生物素对细菌纤维素的结构和性质影响不大。     

添加海藻酸钠对椰子水体系合成细菌纤维素的影响

以椰子水为培养体系,向培养基中添加海藻酸钠,利用木醋杆菌(Ax.)静态培养合成细菌纤维素(BC)。研究发现,培养体系中添加少量海藻酸钠,能显著提高产物的产量,添加量为4 g/L时,产量最大(8.35 g/L),是其他条件相同情况下不添加海藻酸钠时BC产量(3.47 g/L)的2.4倍。采用FTIR、XRD、TGA、SEM对产物进行了表征;并测试了产物的含水率及力学性能。结果表明,海藻酸钠的添加,对产物化学结构无改变,但一定程度降低了细菌纤维素结晶指数;降低了产物含水率和产物干膜的拉伸强度及断裂伸长率。     

细菌纤维素制备及吸附金属离子的研究进展

细菌纤维素（BC）是一种由微生物发酵制备的纤维素,具有独特的结构和物理化学性质。BC分子存在大量的羟基,具有超细网状纳米纤维结构,比表面积高,对溶液中金属离子有良好的吸附性能。本文对细菌纤维素制备条件（菌种、常用碳源及助剂）、细菌纤维素吸附重金属离子及机理的研究进展进行了总结及展望。     

细菌纤维素的制备和应用研究进展

细菌纤维素（Bacterial cellulose,简称BC）又称微生物纤维素,具有独特超细网状纤维结构、不含木质素和其他细胞壁成份,吸水性强、高生物兼容性、可降解性等优良特点,日益成为人们关注的焦点.综述了近年来国内外在细菌纤维素的菌种筛选、碳源优化、发酵工艺方面的研究成果,以及细菌纤维素在肾透析膜、血管支架、皮肤代用品、化妆品膜、减肥代餐食品等方面的应用.     

甘蔗渣水解液替代部分糖源生产细菌纳米纤维素的研究?

以甘蔗渣水解液替代部分糖源,比较研究了四株菌生产细菌纳米纤维素(Bacterial Nanocellulose, BNC)的情况。甘蔗渣水解液含96.5 g/L葡萄糖、35.5 g/L木糖,少量阿拉伯糖、甘露糖和半乳糖,并含有9.2 g/L糠醛、14.0 g/L乙酸,以及少量的5-羟甲基糠醛和甲酸。含体积比15%和10%水解液的培养基对KomagataeibacterxylinusDHU-HL-Z1、DHU-HL-Z2和DHU-HL-Z3生产BNC有促进作用,而ATCC 23770菌株对水解液最不耐受,BNC产量无明显增益。在含10%水解液的培养基中,DHU-HL-Z2和DHU-HL-Z1两个菌株的粗BNC转化率分别为0.61g/g和0.58g/g,显著高于(p<0.05)菌株DHU-HL-Z3和ATCC 23770。     

利用糖蜜制备细菌纤维素的研究

细菌纤维素（BC）是一类由微生物产生的纤维素。细菌纤维素以其独特的物理和化学性质被广泛应用于医药、食品、造纸、纺织等领域。然而,BC应用的最大挑战是其生产成本,尤其是发酵生产碳源的成本相对较高。以相对廉价的糖蜜为原料,研究比较了不同预处理方法（硫酸-热处理、热处理和未处理）以及生产菌种（木葡糖醋杆菌和红茶菌）对细菌纤维素产量的影响。结果表明,硫酸-热处理之后的糖蜜获得的细菌纤维素产量最高,可达6．0g/L,比用葡萄糖制备细菌纤维素的产量提高了78％。当以红茶菌为菌种,细菌纤维素的产量可达12．0g/L,是木葡糖醋杆菌作为菌种的两倍。与葡萄糖和果糖相比,糖蜜制备的细菌纤维素同样具有三维网状结构,但是含水率较低,杨氏模量较小。     

以腐烂水果为营养源高效制备细菌纤维素

细菌纤维素(Bacterial Cellulose,简称BC)是一种由微生物合成的天然纤维素材料。本文选取腐烂水果,如苹果、西瓜、桃子、梨为廉价营养源高效制备细菌纤维素。研究了培养基灭菌方法以及添加氮源等因素对糖转化率、BC干重以及产量的影响。结果表明,单独以腐烂水果汁为营养源所得BC产量高于目前普遍使用的葡萄糖培养基。另外,过滤灭菌和添加氮源有助于获得较高的BC产量。     

细菌纤维素发酵原料的研究进展

细菌纤维素是一种新型微生物合成材料,在食品、造纸、纺织、生物医药、声学器材振动膜和功能复合材料等方面均有很好的应用前景。细菌纤维素发酵培养基(尤其碳源)的成本是现今制约细菌纤维素推广应用的主要因素之一。甘露醇、果糖和葡萄糖等合成培养基所用碳源因其价格较高仅适用于实验室研究和小型发酵生产,规模化生产细菌纤维素的潜在原料应是一些量大价低的天然原料,包括水果类原料、糖质原料、低值淀粉类原料和废弃纤维素类原料等。木质纤维素原料是最具发展潜力的细菌纤维素碳源,也是细菌纤维素产业的根本出路,但目前存在一些技术瓶颈,制约了其开发利用,是一远期战略目标。文章简要介绍了细菌纤维素的基本情况,系统阐述了国内外发酵生产细菌纤维素原料的研究进展,展望了今后的发展趋势。