【纺织工程专业】【毕业设计+开题报告+文献综述】 球状细菌纤维素的制备

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（20届）本科毕业设计球状细菌纤维素的制备33 摘要：与其它天然植物纤维素相比，细菌纤维素具有高结晶度、高纯度、高聚合度、高持水性和高复水性等独有的优良性质，细菌纤维素作为一种新兴的生物材料受到科学界的广泛关注。随着科学技术的发展，对细菌纤维素的研究也愈发深入，从细菌纤维素合成方法、发酵条件、培养基优化、影响因素、诱变育种的等方向为细菌纤维素的工业化发展进行研究。影响细菌纤维素细菌合成的因素有很多，包括培养基成分、温度、时间等。本文主要研究木醋杆菌生产细菌纤维素的条件和方法对产物的结构、性质及用途的影响等。关键词：细菌纤维素；木醋杆菌；振荡培养；结构33 GlobularbacterialcellulosepreparationAbstract：Comparedwithothernaturalplantcellulose,bacterialcellulosehighcrystallinity,highpurityandhighdegreeofpolymerization,highwaterandthehighwaterholdingsuchuniqueuniquepropertiesbacterialcelluloseasanewbiologicalmaterialsattentionbythescientificcommunity.Withthedevelopmentofscienceandtechnology,theresearchofbacterialcellulosealsosendsthoroughly,frombacterialcellulosesynthesismethod,fermentationconditions,mediumoptimization,influencefactors,mutationbreedingforthedirectionofdevelopmentoftheindustrializationofbacterialcellulose.Influencebacterialcellulosebacteriasynthesisonanumberoffactors,includingmediumcomposition,temperature,time,etc.Thispapermainlystudieswoodvinegarcoliproductionbacterialcelluloseconditionsandmethodsoftheproductstructure,propertiesandapplicationsaffectingetc.Keywords:Bacterialcellulose;acetobacterxylinum;shakingtraining;structure33 目录1绪论11.1概述11.2细菌纤维素的特点11.2.1与植物纤维素的差异11.2.2细菌纤维素的结构特征与性质21.3菌种的选育和优化.....................................................................................................................31.3.1产细菌纤维素的菌种......................................................................................................31.3.2菌种的筛选及优化.........................................................................................................51.4细菌纤维素的生物合成.............................................................................................................51.4.1细菌纤维素的合成途径.................................................................................................51.4.2细菌纤维素的合成方法..................................................................................................61.5合成细菌纤维素的影响因素.....................................................................................................71.5.1培养基的成分、体积的影响............................................................................................71.5.2PH值的影响.....................................................................................................................71.5.3培养温度和时间的影响..................................................................................................71.5.4不同发酵方法对细菌纤维素的影响..............................................................................81.6功能及应用.................................................................................................................................81.6.1在食品上的应用............................................................................................................81.6.2在医药上的应用............................................................................................................91.6.3其它方面的应用............................................................................................................92实验部分102.1培养细菌纤维素的培养液设计102.1.1实验原料102.1.2设备...............................................................................................................................102.1.3培养液的配置................................................................................................................102.1.4细菌的接种....................................................................................................................102.1.5测试实验........................................................................................................................103结果与讨论........................................................................................................................................123.1摇床对产量的影响....................................................................................................................123.2细菌细菌纤维素膜红外光谱的分析........................................................................................123.3扫描电镜观察细菌纤维素的结构............................................................................................133.4不同培养方式生产的细菌纤维素的吸水性和复水性分析....................................................133.5X射线衍射分析..........................................................................................................................144总结与展望....................................................................................................................................15参考文献...................................................................................................................................................17致谢1933 1绪论1.1概述纤维素是地球上最丰富的生物多聚物,是植物生物量的主要组成部分。地球上每年由植物产生的纤维素达亿万吨。除植物外,某些低等动物可产生动物纤维素(Tunlcin),某些细菌能以异养方式产生胞外细菌纤维素(Bacterialcellulose,以下简称BC)[1]。1886年,A.J.Brown[2]就首次报告了由木醋杆菌(Acetobacterxylinum)能够合成一种胞外凝胶状的物质,但由于无合适的实验手段及纤维素的产量较低,因此一直未受到足够重视。BC引起人们更多的注意还在20世纪后期,使用A.xylinum作为一种模型细菌,深入研究BC合成是从Hestrin等[3]开始的,他证明了静止和冻干的醋酸细菌细胞在有葡萄糖和有氧时能够合成纤维素;Colvin[4]在含A.xylinum细胞抽提物、葡萄糖和ATP样品中观察到有纤维素的合成。BC属于初级代谢的特殊产物,与植物纤维素(PC)一样,BC主要也是起到一种保护层的作用。能够产生BC的细菌主要有Acetobacter,Rhizobium,Agrobacterium,和Sarcina等[5]。BC产生菌中研究最多、产量最高的细菌是产醋酸的Acetobacterxylinum,为革兰氏阴性,宽0.6～0.8um,长1.0～4.0um,以单个、成对或链状存在,菌落呈圆形,不透明,突起,淡棕色,表面粗糙,为好氧型,它已被作为细菌纤维素基础和应用研究的模式微生物[6]。近十几年来,随着人们对纤维素生物合成机理认识的加深,以及细菌纤维素在食品、造纸、医药、扬声器材等方面的成功应用,关于BC的研究已成为当今新的微生物合成材料研究的热点之一。1.2细菌纤维素的特点1.2.1与植物纤维的差异（a）Howorth结构式（b）椅状结构式（c）纤维素间氢键的排列形式图1纤维素的结构细菌纤维素和植物纤维素在基本结构上，都可视为由吡喃葡萄糖单体以β-1，433 糖苷键连接而成的直链多糖，又称为β-1，4萄聚糖，见图1（a），相邻的吡喃葡萄糖的6个碳原子并不在同一平面上，而是呈稳定的椅状立体结构，见图1（b），在高等植物的二级细胞壁中，聚合度约为7000~14000，而一级细胞壁则仅为500个左右的聚合度，直链多糖的长度与单体数目多寡无关。数个邻近的β-1，4葡聚糖链由分子链内与链间氢键稳定结构而形成不溶于水的聚合物（c），细菌纤维素与植物纤维素的主要差别在于前者不掺杂有其它多糖，如半纤维素或木质素，而后者则含有此类物质。天然纤维素可分为Ⅰ型和Ⅱ型，由X-射线分析，醋酸菌所产生的纤维素属于Ⅰ型。醋酸菌所产生的纤维素并非形成细胞壁的一部分，而是由位于细胞壁上约有50~80个孔往外分泌纤维素，先由10~15条直链多糖聚合成1.5nm的胶状聚合物，然后再由上述聚合物形成走向与菌体长轴平行的纤维束。醋酸纤维素以2μm/min的速率进行纤维素束的合成。如醋酸纤维素的单体数随培养时间而有所不同，初期约含2000个单体，而到稳定期可达到4000个单体。1.2.2细菌纤维素的结构特征与性质早在1940年[7]，人们就用电镜观察到细菌纤维素由独特的束状纤维组成，这种束状纤维的宽度大约为100nm，厚度为3~8nm，每一束由许多微纤维组成，而微纤维又与其晶状结构相关，其基本模型如图3所示；就细菌纤维素的大小而言，与植物纤维，人工合成纤维等相比有很大的差异，如图2所示，其大小仅为人工合成纤维1/10。图2天然纤维素与人工纤维素直径的对比33 图3细菌纤维素形成的模式图细菌纤维素的理化特性：BC在显微镜下观察到的形态随培养条件的不同而有很大的差异。静止状态下,BC一般积累在营养肉汤表面或富氧液体的分界面,这种BC叫S-BC;在搅拌状态下,形成的BC叫A-BC,两者的形态、三维结构、纤维宽度、结晶度均有所不同。近年发现细菌产生的纤维素,其结构和理化特性等皆与植物纤维素有较大的差异。与植物纤维相比,BC是由超微纤维组成的超微纤维网,其超微纤维直径仅为植物纤维的1/100,其杨氏模量(弹性模量)与铝相当,所以BC是一种更理想的可生物降解的生物多聚物[8]。BC有许多独特的性质。如:(1)BC是一种“纯纤维素”,有高化学纯度和高结晶度,植物纤维主要由纤维素组成,但参杂其它许多糖类,如半纤维素或木质素。(2)BC的弹性模量为一般植物纤维的数倍至十倍以上,并且抗张强度高。(3)BC有很强的持水能力、有较高的生物适应性和良好的生物可降解性。(4)生物合成时可调控。采用不同的培养方法,如静态培养和动态培养,利用醋酸菌可以得到不同高级结构的纤维素。并且,通过调节培养条件,也可得到化学性质有差异的BC[9]。为了改进BC的特性使得它更适合医学上的用途,MaritSeifert等[10]在BC培养基中加入一些多聚体如羧甲基纤维(CMC)、甲基纤维素(MC)等,可提高BC的含水量。加入2%的CMC,发酵结束后离心得到的冻干、肿胀状态的BC-CMC,其含水量达96%,而标准状态下得到的BC含水量只有73%。YamanakaShigeru等[11]通过在培养基中加入某些化学试剂,可以改变BC的结构,比如在培养基中加入抗生素抑制细胞分裂或蛋白质合成,可使木醋杆菌形成的BC弹性模量得到提高。细菌纤维素的化学结构：BC和植物纤维素在基本结构上,都可视为由吡喃葡萄糖单体以β-1,4糖苷键连接而成的直链多糖,又称为β-1,4萄聚糖,相邻的吡喃葡萄糖的6个碳原子并不在同一平面上,而是呈稳定的椅状立体结构,见图2(A),数个邻近的β-1,4葡聚糖链由分子链内与链间氢键稳定结构而形成不溶于水的聚合物,聚合度一般在16000单体,见图2(B),BC33 与植物纤维素的主要差别在于前者不掺杂有其它多糖,而后者则含有此类物质[12]。天然纤维素可分为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型中又有Ⅰα和Ⅰβ两种晶形排列方式,Acetobacterxylinus产生的BC混合物,其天然、水溶性状态下的结构已经研究得比较透彻,用小角度的X射线折射和电子显微镜扫描显示,其产生的纤维素属于Ⅰ型,其中Ⅰα型约60%,Ⅰβ型约40%。无论用黄原胶或者果胶进行发酵,其粗纤维(纤维丝带)或纤维素微纤丝的大小都没有变化,粗纤维宽度为500!,同时包含着一种更小的、由纤维素微丝交联构成面积为10×160!2的矩形半晶体结构,脱水状态下看见的结晶纤维素其晶体会变小、矩形晶体结构的无序性也会增加[13]。也有报道显示不同菌种、甚至同一菌种不同的发酵条件产生的BC的化学结构也是不同的,AsakoHirai等[14]采用AcetobacterxylinumATCC23769在不同pH、不同温度下发酵可分别产生Ⅰ和Ⅱ型纤维素。图4细菌纤维素的化学结构1.3菌种的选育和优化1.3.1产细菌纤维素的菌种目前，自然界中能够产生细菌纤维素的细菌主要有醋酸菌属、土壤杆菌属、根瘤菌属和八叠球菌属等的细菌[15]。其中研究最多、产量最高的细菌是木醋杆菌。木醋杆菌以单个、成对或链状存在，菌落呈圆形，不透明，突起，淡棕色，表面粗糙，为好氧型，它已被作为细菌纤维素基础和应用研究的模式微生物[16]。表1细菌纤维素产生菌特点对比菌种名称产生纤维素特点纤维素晶种形成作用33 Acetobacter胞外膜，纤维束I型或II型保持于有氧环境可利用天然底物Agrobacterium胞外微纤维I型吸附于植物组织Rhizobium胞外微纤维I型吸附于寄主植物Pseudomonas无明显微纤维I型或II型用作废水中絮凝剂Sarcina无定性微纤维II型不明确1.3.2菌种的筛选及优化[17]微生物菌种选育在发酵工业中占有重要地位，是决定该发酵产品能否具有工业化价值及发酵过程成败与否的关键。现代发酵工业的迅猛发展，除了发酵工艺改进和发酵设备更新之外，更重要的是由于进行了菌种的选育和改良。用于工业生产的微生物菌种，露具有以下特性：(1)在遗传上必须是稳定的。(2)易于产生许多营养细胞、孢子或其他繁殖体。(3)必须是纯种，不应带其他杂菌及噬菌体。(4)种子的生长必须驻盛、迅速。(j)产生所需要的时间短。(6)比较容易分离提纯。(7)有自身保护机制，抵抗杂菌污染能力强。(8)能保持较长良好的经济性能。(9)菌株对诱变剂处理敏感，从而可能选育出高产菌株。(10)在规定的时间内，菌株必须产生预期数量的目的产物，并保持相对地稳定。1.4细菌纤维素的生物合成1.4.1细菌纤维素的合成途径木醋杆菌纤维素合成机制研究比较透彻。其生物合成主要分为四个步骤：(1)在葡萄糖激酶的作用下将葡萄糖转化为6-磷酸葡萄糖；(2)在异构酶作用下将6-磷酸葡萄糖转化为1-磷酸葡萄糖；(3)在UDPG焦化磷酸酶作用下由1-磷酸葡萄糖生成尿苷葡萄糖；(4)最后在纤维素合成酶作用下由尿苷葡萄糖合成β-1，4-糖苷链，再装配形成纤维素[18]。33 图5木醋杆菌的细菌纤维素生物合成途径[19]1.4.2细菌纤维素的合成方法细菌纤维素的合成是一个很复杂的过程，细菌纤维素合成的前体物为尿苷二磷酸葡萄糖，由葡糖合成纤维素的4个主要酶催化反应步骤分别是：葡萄糖激酶对葡萄糖的磷酸化作用；葡萄糖磷酸异构酶将6-磷酸葡萄糖通过异构作用转化成1-磷酸葡萄糖；焦磷酸化酶将1-磷酸葡萄糖转化成尿苷二磷酸葡萄糖；以及纤维素合成酶的合成作用[20]。木醋杆菌细胞壁侧有一列50-80个轴向排列小孔，在适宜条件下每个细胞每秒钟可将200000个葡萄糖分子以β-1,4-糖苷键相连成聚葡糖，从小孔中分泌出来，最后形成直径1.78nm的纤维素微纤丝，并随着分泌量的持续增加平行向前延伸，相邻的几根微纤丝之间由氢键横向相互联接形成直径为3-4nm的微纤丝束，微纤丝束进一步伸长，相互之间仍由氢键相互联接，最后多条微纤丝束聚合形成一种长度不定，宽度为30-100nm，厚度3-8nm的纤维丝带，其直径和宽度仅为棉纤维直径的1/100-1/1000[21]。细菌纤维素的发酵生产细菌纤维素的发酵生产一般是在含葡萄糖的复杂营养介质中进行的，SonHJ等采用Acetobactersp.V6、在如下培养基［1.5%葡萄糖,0.2%(NH4)2SO4,0.3%KH2PO4,0.3%NaHPO4.12H2O,0.08%MgSO4.7H2O,0.0005%FeSO4.7H2O,0.0003%H3BO3,0.00005%烟酰胺，和0.6%乙醇］中摇瓶发酵8天BC.的产量最高达4.16g/L。而采用Acetobactersp.A9、在如下培养基［4%葡萄糖，0.1%酵母膏，0,7%蛋白胨，0.8%Na2HPO4.12H2O］，Ph6.5，温度30℃，发酵7天BC产量达3.8g/L，如果在上述培养基中加入1.4%(v/v)的乙醇，摇瓶发酵8天，BC产量大幅度提高到15.2g/L。台湾吴文腾等用Acetobacterxylinum以改进的气升式反应器取代传统反应器发酵72小时，BC产率提高3倍，达0.107g/L•h，产量达7.72g/L。马霞等采用木醋杆菌静止培养条件下，在基本培养基（胰蛋白胨0.5%，酵母粉0.5%，葡萄糖2.0%，Na2HPO40.5%,Ph6.0,120℃灭菌20min）中添加醋酸、柠檬酸和乳酸，使细菌纤维素的产量得到提高。其中，添加0.1%的醋酸，细菌纤维素的产量为2.75g/L；加入0.2%的柠檬酸时细菌纤维素产量为2.15g/L；加入0.1%的乳酸，细菌纤维素的产量为2.76g/L。Joseph33 Gerard等发现添加聚内烯酰胺-丙烯酸也可显著提高木醋杆菌的BC产率[22]。采用不同的培养方法，如静态培养和动态培养，利用醋酸菌可以得到不同高级结构的纤维素。通过调节培养条件，也可得到化学性质有差异的细菌纤维素。例如，在培养液中加入水溶性高分子如羧甲基纤维素、半纤维素、壳聚糖、荧光染料以及葡聚糖内切酶等可获得不同微结构和聚集行为的纤维，而羧甲基纤维素或羧甲基甲壳素的导入使细菌纤维素具有了吸收和交换金属离子的特性[23]。1.5合成细菌纤维素的影响因素1.5.1培养基的成分、体积的影响术醋杆菌发酵生产纤维素的培养基一般包括；碳源(如葡萄糖、果糖、蔗糖等)、氮源(如酵母提取物、蛋白胨)、有机酸(如醋酸、乳酸、柠檬酸等)、无机盐(如磷酸氢二钠或含钠、镁离子的盐)、有时还加入咖啡因、生物素等。培养基体积不同，纤维素产量有明显的差异，若培养基体积过多，不利予微生物吸收氧气，而木醋杼菌是严格好氧的微生物，因此而降低纤维素的产量。1.5.2pH值的影响因为如果以葡萄糖为碳源，在发酵过程中葡萄糖就会转化成葡萄糖酸，使发酵液PH值下降，从而抑制了纤维素的产生。所以在发酵过程中最好用缓冲溶液来控制PH值。一般pH值选4～7。1.5.3培养温度和时间的影响培养温度不宜过高，否则会抑制木醋秆菌的发酵合成，一般为20～30℃；随着培养时间的变化，纤维素产量也随之而变化，一般静置培养6～7天为宜。图6发酵时间对细菌纤维素产量的影响[24]33 1.5.4不同发酵方法对细菌纤维素性质的影响表2两种不同发酵方法制得的细菌纤维素的对比项目静置培养搅拌发酵形态胶状呈絮状悬浮于培养液中受剪切力的影响小大结晶性结晶性低，Ⅰ型含量高结晶性高，Ⅱ型含量相对较高聚合度高偏低发酵时间10~14天7天左右生物量相对较小相对较大氧的影响对氧不敏感对氧敏感持酸性低高乳化性强较强1.6功能及应用1.6.1在食品上的应用[25]由静置培养得到的细菌纤维素由0.9%纤维，0.3%结合水及98.8%的自由水组成，其纤维为目前天然纤维中最细者，水分子可由毛细管作用吸附于直径约为2~4nm的纤维网状结构内，因此，持水性特强（为其干重的60~700倍），在物性方面，与3%琼脂及5%的动物胶相比，具有较低之固形物含量，较高的离子及胶体强度，受压不易破碎，仅会因失水而变形，因此，细菌纤维可用作高档乳化剂和分散剂，例如可加入布丁、冰淇淋和口香糖等中，以改善食品特性。由于BC不为人体所消化吸收，食后可增加饱食感，因此，可减少食量而作为低热量的减肥食品。同时,由于不可消化的纤维可促进肠道蠕动，降低食物之滞肠时间，促进排便，并可减少肠道对致癌物质的吸收，从而可预防便秘和结肠癌。另外，可促进粪便中胆酸的排放，降低血液中高密度脂蛋白与总胆固醇的相对比例，因而细菌纤维素可作为理想的保健食品基料。1.6.2在医药上的应用[26]可用细菌纤维素制成特殊的人造皮肤。最近，这样的材料已在巴西出现，商业名称为“BioFill”，并已被成功地应用于处理烧伤、烫伤及皮肤移植和慢性皮肤溃疡。这种材料的优点在于可有效缓解疼痛，有良好的附着性，可有效防止细菌的入侵感染，促进伤口的快速愈合，对于水分及电解物有良好的通透性，此外，与传统的材料相比，这种材料成本低，处理时间短，健康皮肤可很快生长以取代人工皮肤。1.6.3其它方面的应用[27]33 SONY公司采用细菌纤维素来制成高档音响和耳机的震动膜，可大大改善音响效果。此外，由于玻璃纤维相互间不易结合，因此当与适量的细菌纤维素混合可提高纤维间的结合力，制得高质量的玻璃纤维滤片。当在造纸纸浆中加入部分细菌纤维素时，可增强纸张力，大大改善纸张特性。33 2实验部分2.1培养细菌纤维素的培养液设计2.1.1实验原料葡萄糖化学纯柠檬酸化学纯磷酸氢二钠化学纯磷酸二氢钾化学纯蛋白胨化学纯酵母膏化学纯去离子水乙醇分析纯菌种：木醋杆菌（AcetobacterXylinum1.1812）2.1.2设备高压灭菌锅:上海医用核子仪器厂恒温箱：北京市长风仪器仪表公司超净箱：上海跃进医疗器械厂恒温水浴锅：苏州安泰技术公司2.1.3培养液的配置所有烧杯和玻璃棒及药勺等放在灭菌锅里121℃下灭菌30min，同时称量对应质量的药品和去离子水加入到大烧瓶中，在水浴加热的条件下溶解至透明溶液，密封冷却至室温。将配好的培养液平分如6只小烧杯中，用锡箔纸密封，放到恒温灭菌锅中121℃灭菌30min，取出冷却至室温，放到接种箱中用紫外灯灭菌等待接种。2.1.4细菌的接种关闭接种箱的紫外灯，点燃酒精灯，依次在火焰周围接种。放入恒温箱中在28℃、150r/min振荡培养一周。2.1.5测试实验一周后，将一组实验取出，观察细菌生长情况，可能有不分杂菌生长导致实验失败，正常生长的可以看到以膜状生长为基础，再逐渐加厚，形成一层厚厚的交联细菌纤维素球状物。（1）发酵参数测定pH值测定:PHS-3C精密PH计；残还原糖测定:DNS法[6,28]。（2）细菌纤维素干质量的测定用水冲洗细菌纤维素以除去膜表面培养基及杂质。用1%的NaOH溶液在80℃水浴30min33 ,去除菌体蛋白。用蒸馏水多次冲洗,用0.5%醋酸浸泡中和。使用蒸馏水多次冲洗,直至pH7.2。60℃烘干至恒重并进行称量。由于细菌纤维素持水性非常强,以湿重衡量其产量误差较大,需采用干重进行比较,干重为每升培养液含有的干纤维素量,单位为g/L[29]。（3）木醋杆菌细胞形态观察尼康倒置相差荧光显微镜（4）细菌纤维素膜组成成分分析使用傅立叶变换红外光谱仪(Nexus)进行红外光谱测试。采用溴化钾压片法分析细菌纤维素的红外光谱。干燥的溴化钾粉末与细菌纤维素粉末的用量比约为80∶1,在玛瑙研钵中研细均匀后放入专用压片器中以2kg的压力加压制成透明的薄片。然后将此薄片放入仪器光束中进行测定(量程400～4000cm-1)。（5）扫描电镜(SEM)分析细菌纤维素的结构将细菌纤维素干膜镀金后,使用PHILIPSXL30扫描电镜检测。电压5kV～10kV喷金。（6）细菌纤维素的持水性和复水性分析吸水性测定:使用MA150Sartorius恒重仪进行检测。复水性测定:将细菌纤维素湿膜放入60℃烘箱中烘至恒重后称重。再将纤维素膜浸在常温水中,直到纤维素膜不再吸水为止,取出称重。33 3结果与讨论3.1摇床对产量的影响摇床形成的细菌纤维素比静态培养少3.2　细菌纤维素膜红外光谱的分析红外光谱最重要的应用是中红外区有机化合物的结构鉴定。对于位置样品,通过官能团、顺反异构、取代基位置、氢键结合以及络合物的形成等结构信息可以推测结构。在纤维素的红外光谱中,重要表征纤维素的原子团包括有—CH2,—CH,—OH等。图7振荡培养细菌纤维素的红外光谱图振荡培养产细菌纤维素红外测试结果如图7所示,在3347cm-1处为分子间氢键引起的羟基伸缩振动峰;2918cm-1处为不对称伸缩或环氧环的C-H伸缩振动峰及分子内氢键;1543cm-1N-H变角振动峰;1430cm-1处为亚甲基变形振动峰。1060cm-1可能为一些无机杂质的峰。由以上可推知,红外光谱上可能出现的有机化合物基团有—OH、—CH、—CH2、乙酰氨基等,这些基团与纤维素分子结构式中所包含的有机化合物基团基本吻合。也可由图7分析得出摇床培养结晶度比较低。3.3　扫描电镜观察细菌纤维素的结构33 使用扫描电镜分别对静置和振荡培养的纤维素产物进行观察。结果如9所示。图8振荡产生的细菌纤维素形状图9静态发酵所产纤维素膜　动态培养得到的纤维素,发酵终形态为绒球状或纤维素团,经纯化处理后得到的白色产物,宏观下呈现不规则片状结构,结构有明显差异,动态培养的纤维素层状重叠。但纤维素丝带则比较相近,经过估算得知:动态发酵产生的细菌纤维素丝带直径约40nm～60nm,比较接近静态培养所得的纤维素结构。3.4不同培养方式生产的细菌纤维素的吸水性和复水性分析将静置培养和振荡培养产生的细菌纤维素湿膜和干膜,按照前面所说的测定方法分别进行吸水性和复水性的测定,结果如下表3。33 表3　不同培养方式生产的细菌纤维素的吸水性与复水性细菌纤维素细菌纤维素吸水性细菌纤维素复水性培养方式湿膜重干膜重持水率湿膜重干膜重持水率/g/g/%/g/g/%静态培养14.00681.53689.030.0930.33472.16动态培养4.83660.133497.220.1320.48372.67由表3可知,动态培养得到的细菌纤维素的湿膜含水率及干膜复水率均高于静态培养所得到的细菌纤维素。3.5X射线衍射分析图10静态培养衍射图33 图11动态培养衍射图由图10和图11可知细菌纤维素通过静态培养的结晶度高，通过摇床培养的结晶度低。33 4总结与展望细菌纤维素作为一种极具应用潜力的生物学材料，虽然人们发现的较早，但对其功能特性的研究仅十年左右，因此，我们应从分子生物学的角度对其加以深入研究，进一步明确其生成和作用机理，拓展其新的应用领域。目前，我们国内对细菌纤维素的研究仅仅停留在实验室水平，与国外特别是日本的差距还较大，目前的技术障碍主要是发酵水平较低，还不能真正达到产业化，因此，我们应采用基因工程和高密度培养等手段来提高细菌纤维素的合成效率，同时应加强细菌纤维素合成的动力学研究，设计合理的生物反应器，早日实现细菌纤维素在我国的商品化。33 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文献综述球状细菌纤维素的制备一、摘要：通过对细菌纤维素的的X-射线衍射图谱和固体CP/MAS13C-NMR谱分析，表明细菌纤维素结晶度高，Iα/Iβ比例大。对细菌纤维素干膜进行渗透性实验，发现干膜透气性小，透湿性大，结构致密，含有大量极性基团。关键词：细菌纤维素，结构，性质二、前言1886年,A.J.Brown[1]就首次报告了由木醋杆菌(Acetobacterxylinum)能够合成一种胞外凝胶状的物质,但由于无合适的实验手段以及纤维素的产量较低,因此一直未受到足够重视。细菌纤维素是由纯的D-葡萄糖聚合而成，纯度极高，不掺杂其它多糖[2]。细菌纤维素引起人们更多的注意还在20世纪后期,使用A.xylinum作为一种模型细菌,深入研究细菌纤维素合成是从Hestrin等开始的,他证明了静止和冻干的醋酸细菌细胞在有葡萄糖和氧时能够合成纤维素；Colvin在含A.xylinum细胞抽提物，葡萄糖和ATP样品中观察到有纤维素的合成。细菌纤维素属于初级代谢的特殊产物,与植物纤维素(PC)一样,细菌纤维素主要也是起到一种保护层的作用。能够产生细菌纤维素的细菌主要有Acetobacter，Rhizobium，Agrobacterium和Sarcina等。细菌纤维素产生菌中研究最多、产量最高的细菌是产醋酸的Acetobacterxylinum,为革兰氏阴性,宽0.6～0.8um,长1.0～4.0um,以单个、成对或链状存在,菌落呈圆形,不透明,突起,淡棕色,表面粗糙,为好氧型,它已被作为细菌纤维素基础和应用研究的模式微生物[3]。细菌纤维素和植物纤维素在基本结构上，都可视为由吡喃葡萄糖单体以β-1，4糖苷键连接而成的直链多糖，又称为β-1，4萄聚糖，相邻的吡喃葡萄糖的6个碳原子并不在同平面上，而是呈稳定的椅状立体结构，在高等植物的二级细胞壁中，聚合度约为7000-14000，而一级细胞壁则仅为500个左右的聚合度，直链多糖的长度与单体数目多寡无关。数个邻近的β-1，4葡聚糖链由分子链内与链间氢键稳定结构而形成不溶于水的聚合物（c），细菌纤维素与植物纤维素的主要差别在于前者不掺杂有其它多糖，如半纤维素或木质素，而后者则含有此类物质[4]。天然纤维素可分为Ⅰ型和Ⅱ型，由X-射线分析，醋酸菌所产生的纤维素属于Ⅰ型。醋酸菌所产生的纤维素并非形成细胞壁的一部分，而是由位于细胞壁上约有50-80个孔往外分泌纤维素，先由10-15条直链多糖聚合成1.5nm的胶状聚合物，然后再由上述聚合物形成走向与菌体长轴平行的纤维束。醋酸纤维素以2μm/min的速率进行纤维素束的合成。如醋酸纤维素的单体数随培养时间而有所不同，初期约含2000个单体，而到稳定期可达到4000个单体。三、球状细菌纤维素的制备方法通过木醋杆菌的利用有两种培养的方法可以合成细胞外纤维素。一种是静态的培养，在空气和液体介质接口之间用于创建凝胶状纤维素膜。另一种是动态的培养。合成的纤维素分布在整个纤维结构的形式。2.1　菌种分离方法使用0.9%生理盐水配制10mL菌悬液,稀释1000倍,吸取0.1mL稀释液于平板的固体培养基上涂布平板。倒置在恒温培养箱中,28℃培养7d。挑选直径较大,表面光滑湿润的单菌落接入斜面培养基中,28℃下培养3d,然后接入100mL种子培养基中,按照1.2.2的培养方法进行发酵。2.2　培养方法动态培养:种子培养液中接入斜面菌种后于28℃、150r/min摇床中培养48h,按10%接种量接种于50mL发酵培养液,28℃，150r/min振荡培养7d。静态培养:种子培养液中接入斜面菌种后于28℃，150r/min摇床中培养4h,按10%接种量接种于50mL发酵培养液,28℃培养箱中静置培养。由木醋杆菌（Acetobacterxylinum）X-2[5]发酵生成的细菌纤维素膜浮于液面。膜取出33 后，用水多次冲洗，除去膜表面培养基及杂质。再将膜浸泡于80℃的0.1mol/LNaOH溶液，保温2h，除去液膜中的菌体和残留培养基，膜呈乳白色半透明。然后用蒸馏水多次冲洗至中性。将膜在4000r/min下离心40min，所得膜定义为细菌纤维素湿膜。将膜置于50-60℃干燥2-3h，注意保持膜平整，所得膜定义为细菌纤维素干膜。将膜置于105±3℃恒重，测细菌纤维素绝干重。2.3细菌纤维素的酶法水解分别取2g只用水煮除杂质的细菌纤维素湿膜，2g经碱处理的细菌纤维素湿膜和0.2g经碱处理的细菌纤维素干膜，切碎后，分别加入20mL蒸馏水，用盐酸调pH值至4.8后，分别加入酸性纤维素酶[5000单位/克（细菌纤维素）]，40℃水解24h，滤纸过滤取滤液进行纸层析。2.4X-射线衍射分析X-射线衍射仪(日本理学株式会社D/max-250)，测试条件：厚度24μm的细菌纤维素干膜平整固定在框架上，Cu靶，10kV高压，管流100mA，进行2q=0-400大范围扫描。2.5固体CP/MAS13C-NMR分析Solid-stateCP/MAS13C-NMR（VarianUNITYplus400），细菌纤维素干膜切碎、研磨后测定[6]。2.6透气性GTR（GasTransportRate）[mL/（atm·d·m2）]细菌纤维素干膜试样为148.78mg，膜厚0.022mm，膜直径为90mm。对照样选用厚度相同的PVC(聚氯乙烯)膜和LDPE(低密度聚乙烯)膜。所有试样在无水CaCl2干燥器中干燥24h。实验温度为22℃，高压侧压力为760mmHg，低压侧压力为1×10-2-1×10-3mmHg。测试气体为氧气[7]。2.7透湿性VTR（VaporTransportRate）[g/(m2·d)]细菌纤维素干膜试样为151.3mg，膜厚0.022mm，直径为90mm。对照样同透气性测试。实验温度为35±0.5℃，相对湿度RH为100%。试样上方空气流速为0.5-2.5m/s。四、球状细菌纤维素的研究方法3.1细菌纤维素结构分析3.1.1X-射线衍射分析纤维素X-射线衍射图谱是以衍射角为横坐标，衍射强度为纵坐标，以晶胞(101），(101)和(002)面的衍射峰为计算基准，其它位置的衍射峰与结晶度计算关系不大[8]。细菌纤维素(BC)膜在0.1mol/LNaOH溶液80℃处理1h，经50℃干燥后所得样品的衍射图(图4)有三个衍射峰(peak1,2,3)(表1)。整条曲线与JoseD.Fontana[9]报道的BC经蒸馏水处理后的样品实验值很相似(表1)。除衍射图的强度(intensities)稍有不同外，衍射曲线与KunikioWatanabe[7]报道的BC经0.1mol/LNaOH溶液在80℃处理20min后的样品实验值相似。33 图四细菌纤维素的X-射线衍射图图五细菌纤维素的CP/MAS13C-NMR谱3.1.2固体CP/MAS13C-NMR分析本实验所得细菌纤维素的固体CP/MASC-NMR谱(图5)及4个主要峰的化学位移δ与JoseD.Fontana[10]及KunihiloWatanabe[11]报道的相似(表2)。经X-射线衍射曲线和CP/MASCNMR谱分析，可确定A.XylinumX-2静态培养产生的表面液膜是细菌纤维素。表1细菌纤维素的X-射线衍射的峰值33 峰本实验Fontana[12]2θD值密度I/I02θD值114.566,08580810014.506.09216.605.3413582316.80322.643.9257609922.763.90BC的预处理蒸馏水清洗，然后在80℃，0.1mol/LNaOH溶液中浸泡1小时，再用蒸馏水清洗只用蒸馏水清洗表2细菌纤维素CP/MASC-NMR谱的化学位移δ峰δ/ppm对应峰（图五）本实验Fontana1105.1105.6C1288.889.6C4374.5,71.275.172.0C2.3.5465.266.1C63.2细菌纤维素干膜渗透性能由于聚合材料存在分子间空隙、针孔缺陷或气孔，或者是有二、三种形式同时存在，聚合材料不能阻挡住气体和蒸汽分子的渗透[13]。实验中，将“渗透”严格地限于气体和蒸汽分子通过分子般大小空隙的运动。通常测定的渗透量，对于氧气，以标准温度和大气压下的体积计；对于水蒸汽，以质量计。表3细菌纤维素干膜的渗透性能渗透性细菌纤维素干膜PVC膜PE膜GTR（O2)[ml/(atm·d·m2)]49918202900VTR(H2O)[g/(m2·24h)180159.447.6从GTR值的大小(表3)可知，PE膜的透气性最大，PVC膜次之，细菌纤维素干膜的透气性最小。从VTR值的大小可知，细菌纤维素干膜的透湿性最大，PVC膜次之，PE膜最小。聚合材料的渗透性受其本质的影响[14]，包括化学结构和物理结构，如分子中有无极性基团，分子间力的大小，结晶度，定向度和交联度等。通常极性渗透物对极性薄膜，非极性渗透物对非极性薄膜易于渗透[15]。无定形的PVC对于非极性氧气的透过系数小于具有一定结晶度的非极性PE。纤维素是极性大分子聚合物，干膜结构致密，聚合度高，分子直径为0.298nm的氧气难以透过。但水蒸汽的分子直径为0.4nm，却比直径更小氧气易于透过细菌纤维素干膜，这是因为纤维素分子链中含亲水基团-OH，分布着氢键体系，易于吸水，吸水性大，透湿性也大[16]。纤维素大分子和水分子相互作用发生在纤维素的不定形区[。吸收的水减弱纤维素的氢键体系，使纤维素产生润胀作用，将大分子聚合物转变成更松散的状态。这是因为增加了链段流动性，增加了自由体积[17]。实验发现，水分子和纤维素形成的氢键，不仅涉及到纤维素的羟基，还有纤维二糖的连接氧桥O4和葡萄糖残基吡喃环的氧O5。因此，水分子和纤维素复合物的形成过程中发生了电荷转移，纤维二糖是电子密度的供体。由于水和纤维素的氢键产生的诱导效应及电子密度的非定域作用，导致纤维素链段的流动性[18]。纤维素润胀后，其内聚力下降，内部变得柔软可塑。五、总结细菌纤维素作为一种极具应用潜力的生物学材料，虽然人们发现的较早，但对其功能特性的研究仅十年左右，因此，我们应从分子生物学的角度对其加以深入研究，进一步明确其生成和作用机理，拓展其新的应用领域。目前，我们国内对细菌纤维素的研究仅仅停留在实验室水平，与国外特别是日本的差距还较大，目前的技术障碍主要是发酵水平较低，还不能真正达到产业化，因此，我们应采用基因工程和高密度培养等手段来提高细菌纤维素的合成效率，同时应加强细菌纤维素合成的动力学研究，设计合理的生物反应器，早日实现细菌纤维素在我国的商品化。33 六、参考文献[1]PeterRoss,RaphaelMayer,MosheBenziman.Cellulosebiosynthesisandfunctioninbacteria.MicrobiologicalReviews,1991,55(1):35~58[2]贾士儒，欧竑宇，傅强.新的生物材料——细菌纤维素.食品与发酵工业，2001，27（1）：54~58[3]贾士儒，齐英，陈贵斌等.生产细菌纤维素的葡萄糖氧化杆菌的初步研究.第二届全国发酵工程学术讨论会论文集.无锡，1998.153~156[4]欧竑宇.细菌纤维素培养基优化及其应用研究.天津轻工业学院硕士论文，2000-12[5]陈嘉翔.制浆化学.北京:中国轻工业出版社,1990[6]JoseDFontana,CassandraGJoerke,MadalenaBaron,etal.Acetobactercellulosicbiofilmssearchfornewmodulatorsofcellulogenesisandnativemembranetreatments.AppliedBiochemistryandBiotechnology,1997,63~65:327~338[7]KunihikoWatanabe,MariTarbchi,YasushiMorinaga,etal.Strueturalfeaturesandpropertiesofbacterialcelluloseproducedinagitatedculture.Cellulose,1998,5:187~200[8]GRBrown主编.林明宝等译.塑料测试方法手册.上海：上海科学技术出版社，1994.497~516[9]倪德良,张其晖.塑料特性与选用.上海:华东理工大学出版社,1994.342~348[10]NPNovosjolov,ElenaSSachina.CellulosestructuralpeculiaritiesandthemechanismofdissolutionintertiaryamineN-oxides.CelluloseChemistryandTechnology,1999,33:361~380[11]SYnamanaka,KWatanabe,NKitamura.Thestructureandmechanicalpropertiesofsheetspreparedfrombacterialcellulose.JMaterSci,1989,24:3141~3145[12]HaiglerCH,BenzimanM.CelluloseandotherNaturePolymerSystems.NewYork：EdPlenumPress,1982.chap.14[13]RobertE,CannonstevenM,Aderson.BiogenesisofBacterialCellulose.Microbiology,1991,17(6):435~447[14]TonouchiN,TsuchidaT,YoshinagaF,etal.CharacterizationofthebiosyntheticpathwayofcellulosefromglucoseandfructoseinAcetobacterxylinum.BiosciBiotechBiochem,1996,60:1377~1379[15]RossP,WeinhouseH,AloniY,etal.RegulationofcellulosesynthesisinAcetobacterxylinumbycyclicdiguanylicacid.Nature,1987,325:279~281[16]KamideKY,MatsudaH,Iijima,etal.Effectofcultureconditionofaceticacidbacteriaoncellulosebiosynthesis.BrPolymJ,1990,22:167~171[17]AOkiyama,MMotoki,SYamanaka.Bacterialcellulose-processingofthegelatinouscelluloseforfoodmaterials.FoodHydrocolloids,1993,6:503~511[18]FontanaJD,DesouzaAM,FontanaCK,etal.Acetobactercellulosepellicleasatemporaryskinsubstitute.ApplBiochemBiotechnol,1990,24:253~26433 开题报告球状细菌纤维素的制备一、选题的背景、意义纤维素是地球上最丰富的生物多聚物,是植物生物量的主要组成部分。地球上每年由植物产生的纤维素达亿万吨。除植物外,某些低等动物可产生动物纤维素(Tunlcin),某些细菌能以异养方式产生胞外细菌纤维素(Bacterialcellulose)。1886年,A.J.Brown[1]就首次报告了由木醋杆菌(Acetobacterxylinum)能够合成一种胞外凝胶状的物质,但由于无合适的实验手段以及纤维素的产量较低,因此一直未受到足够重视。细菌纤维素引起人们更多的注意还在20世纪后期,使用A.xylinum作为一种模型细菌,深入研究细菌纤维素合成是从Hestrin等开始的,他证明了静止和冻干的醋酸细菌细胞在有葡萄糖和氧时能够合成纤维素;Colvin在含A.xylinum细胞抽提物,葡萄糖和ATP样品中观察到有纤维素的合成。细菌纤维素属于初级代谢的特殊产物,与植物纤维素(PC)一样,细菌纤维素主要也是起到一种保护层的作用。能够产生细菌纤维素的细菌主要有Acetobacter,Rhizobium,Agrobacterium,和Sarcina等[2]。细菌纤维素产生菌中研究最多、产量最高的细菌是产醋酸的Acetobacterxylinum,为革兰氏阴性,宽0.6～0.8um,长1.0～4.0um,以单个、成对或链状存在,菌落呈圆形,不透明,突起,淡棕色,表面粗糙,为好氧型,它已被作为细菌纤维素基础和应用研究的模式微生物。近十几年来,随着人们对纤维素生物合成机理认识的加深,以及细菌纤维素在食品、造纸、医药、扬声器材等方面的成功应用,关于细菌纤维素的研究已成为当今新的微生物合成材料研究的热点之一。二、相关研究的最新成果及动态　与其它天然植物纤维素相比,细菌纤维素具有高纯度、高结晶度、高聚合度、高持水性和高复水性等独有的优良性质，是目前最有发展前景的生物基础材料和纳米生物材料,在生产制作特种纸中也具有很大的研究潜力及研究价值。（1）在食品上的应用由静置培养得到的细菌纤维素由0.9%纤维，0.3%结合水及98.8%的自由水组成，其纤维为目前天然纤维中最细者，水分子可由毛细管作用吸附于直径约为2-4nm的纤维网状结构内，因此，持水性特强（为其干重的60-700倍），在物性方面，与3%琼脂及5%的动物胶相比,具有较低之固形物含量，较高的离子及胶体强度，受压不易破碎，仅会因失水而变形，因此，细菌纤维可用作高档乳化剂和分散剂，例如可加入布丁、冰淇淋和口香糖等中，以改善食品特性[3]。33 （2）在医药上的应用可用细菌纤维素制成特殊的人造皮肤。最近，这样的材料已在巴西出现，商业名称为“BioFill”[4]，并已被成功地应用于处理烧伤、烫伤及皮肤移植和慢性皮肤溃疡。这种材料的优点在于可有效缓解疼痛，有良好的附着性，可有效防止细菌的入侵感染，促进伤口的快速愈合，对于水分及电解物有良好的通透性，此外，与传统的材料相比，这种材料成本低，处理时间短，健康皮肤可很快生长以取代人工皮肤。（a）　细菌纤维素在造纸工业中的应用细菌纤维素因其极高的纤维素纯度,作为造纸原料,免去了一般植物纤维脱木质素的制浆过程。将细菌纤维素添加到纸浆中,可提高强度和耐用性,并解决了废纸回收再利用后纸纤维强度下降的问题。Ajinomoto[5]与三菱造纸工厂开发出了添加细菌纤维素的高质量纸品和特殊纸品,印刷质量好,抗水性能好,强度高。加有细菌纤维素的高级书写纸吸墨均匀,附着力好。在制造过滤吸附有毒气体的炭纤维板时,加入细菌纤维素,可提高碳纤维板的吸附容量,减少纸中填料的泄露。菌胶纤维机械匀浆后与各种互不亲和的有机、无机粉末和纤维材料混合可制造不同形状及用途的膜片、无纺布和纸张,产品十分牢固。（4）其它方面的应用SONY公司采用细菌纤维素来制成高档音响和耳机的震动膜，可大大改善音响效果。此外，由于玻璃纤维相互间不易结合，因此当与适量的细菌纤维素混合可提高纤维间的结合力，制得高质量的玻璃纤维滤片。当在造纸纸浆中加入部分细菌纤维素时，可增强纸张力，大大改善纸张特性[6]。现代人们分别以静置和振荡培养方式培养木醋杆菌,对静置培养及振荡培养得到的细菌纤维素的纤维丝结构、红外光图谱、持水性、复水性以及灰分含量进行了测试,分析了在静置培养和振荡培养下得到的细菌纤维素的性质和结构差异。1　细菌纤维素膜红外光谱的分析红外光谱最重要的应用是中红外区有机化合物的结构鉴定。对于位置样品,通过官能团，顺反异构、取代基位置、氢键结合以及络合物的形成等结构信息可以推测结构。在纤维素的红外光谱中,重要表征纤维素的原子团包括有—CH2,—CH,—OH等[7]。33 图2静置培养细菌纤维素的红外光谱图图3振荡培养细菌纤维素的红外光谱图　静置与振荡培养产细菌纤维素红外测试结果如图2、3所示,两者的图谱基本一致。在3347cm-1处为分子间氢键引起的羟基伸缩振动峰;2360771cm-1处为不对称伸缩或环氧环的C-H伸缩振动峰及分子内氢键;1556.918cm-1N-H变角振动峰;1418.214cm-1处为亚甲基变形振动峰[8]。645.885cm-1可能为一些无机杂质的峰。由以上可推知,红外光谱上可能出现的有机化合物基团有—OH、—CH、—CH2、乙酰氨基等,这些基团与纤维素分子结构式中所包含的有机化合物基团基本吻合。(2)　不同培养方式生产的细菌纤维素的吸水性和复水性分析将静置培养和振荡培养产生的细菌纤维素湿膜和干膜,按照吸水性测定:使用MA150Sartorius恒重仪进行检测。复水性测定:将细菌纤维素湿膜放入60℃33 烘箱中烘至恒重后称重。再将纤维素膜浸在常温水中,直到纤维素膜不再吸水为止,取出称重的测定方法分别进行吸水性和复水性的测定,结果如下表1。表1不同培养方式生产的细菌纤维素的吸水性与复水性细菌纤维素细菌纤维素吸水性细菌纤维素复水性培养方式湿膜重干膜重持水率干膜重湿膜重复水率/g/g/%/g/g/%静态培养13.00581.34389.670.0860.32773.70动态培养4.19310.059198.600.1140.47175.80　由表1可知,动态培养得到的细菌纤维素的湿膜含水率及干膜复水率均高于静态培养所得到的细菌纤维素[9]。(3)不同培养方式生产的细菌纤维素的灰分含量将静置培养和振荡培养产生的细菌纤维素湿膜和干膜,按照使用马弗炉对纤维素样品进行烘烧的方法进行实验,结果如下表2。表2不同培养方式培养的细菌纤维素的灰分含量细菌纤维素培养方式静态培养动态培养灰分含量2.554.31由表2可见,静置培养的灰分含量较振荡培养略少。。在木醋杆菌分泌产纤维素的过程中,静置培养的产物结构比较紧密,纤维素中包含培养基中无机物含量相应减少;相反,振荡培养过程中,菌体在产纤维素的过程中,与培养基充分接触,形成纤维素的过程中包裹的无机物含量则相应提高,而且,随着纤维素团的逐层包裹加厚,无机物不易洗脱,故其中含有较静置培养的产物更大的灰分含量[10]。三、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、难点及预期达到的目标3.1课题的研究内容及拟采取的研究方法3.1.1球状细菌纤维素的制备如图4所示的合成途径可知，UDP-G为生成细菌纤维素的直接前体，而G6P作为分支点，既可进一步合成纤维素，又可进入磷酸戊碳循环或经柠檬酸循环继续氧化分解，因此，醋酸纤维素的合成为一典型的无定向代谢，在细菌纤维素的发酵生产中，为增加其产量，可采用适当方法来抑制或阻断PGA的形成，使碳源转向纤维素的合成，从而大大提高原料的利用率和转化率，为具体指导生产提供了可靠的理论依据。33 图4Acet.xylinum的细菌纤维素的合成途径图4以静置法说明其工艺过程：含糖介质→过滤→冰醋酸+蔗糖→接种→托盘培养10~14天/28~31℃→收获→洗酸→成品加工3.2难点培养基和反应温度对产物的形成有很大的影响，因此反应时要选择合适的培养基，并对反应度进行严格地控制。3.3预期达到的目标用木醋杆菌静止培养生成球状细菌纤维素，测其性能。四、论文详细工作进度和安排2010年10月25日—2010年12月1日完成毕业论文过程材料（文献综述、开题报告、外文翻译）2010年12月2日—2011年1月10日样品的制备工作2011年3月1日—2011年4月20日继续样品的制备工作2011年4月21日—2011年4月30日结果表征及讨论2011年5月1日—2011年5月18日整理毕业论文2011年5月19日—毕业论文答辩准备毕业论文答辩材料五、主要参考文献[1]贾士儒，欧竑宇，傅强.新的生物材料——细菌纤维素.33 食品与发酵工业，2001，27（1）：54~58[2]贾士儒，齐英，陈贵斌等.生产细菌纤维素的葡萄糖氧化杆菌的初步研究.第二届全国发酵工程学术讨论会论文集.无锡，1998.153~156[3]欧竑宇.细菌纤维素培养基优化及其应用研究.天津轻工业学院硕士论文，2000-12陈嘉翔.制浆化学.北京:中国轻工业出版社,1990[4]马　霞,贾士儒,关凤梅,等.有机酸对木醋杆菌合成细菌纤维素的影响规律[J].纤维素科学与技术,2003,11(1):34～37.[5]马承铸,顾真荣.细菌纤维素生物理化特性和商业用途[J].上海农业学报,2001,17(4):93～98.[6]修慧娟,李金宝,王志杰.新型生物造纸材料————细菌纤维[J].纸和造纸,2002,5:71～72.[7]郝常明,罗　　.细菌纤维素———一种新兴的生物材料[J].纤维素科学与技术,2002,10(2):56～61.[8]胡运权,张宗浩1试验设计方法1哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1997[9]傅　强1细菌纤维素发酵工艺及其应用1天津轻工业学院硕士论文,1999[10]SYnamanaka,KWatanabe,NKitamura.Thestructureandmechanicalpropertiesofsheetspreparedfrombacterialcellulose.JMaterSci,1989,24:3141~314533