细菌纤维素教材

制作人--李丹、刘佳主讲人--丛世杰细菌纤维素细菌纤维素定义：细菌纤维素（BacterialCellulose,简称BC），又称为微生物纤维素，他是一种由细菌产生的高聚物。

结构式：1886年，英国人Brown他在光学显微镜下观察到发酵生成的菌膜中存在菌体细菌纤维素发展历程1991年，日本就首次以细菌纤维素成功制备出人工血管如今，细菌纤维素广泛应用于各个领域，是生物材料研究的热点之一物化特性纤维直径在0.01-0.1um之间，抗拉力强度高，杨氏模量高高结晶度、高聚合度和非常一致的分子取向，并以单一纤维形式存在，纯度极高具有较高的的生物适应性，并且在自然界可直接降解，不污染环境有极强的持水性和透水性，能吸收60-700倍于其干重的水分应用医用材料食品工业造纸工业纺织工业音响设备振动膜其他用途医用材料1、细菌纤维素具有良好的生物适应性

2、很好的韧性强度和水合度，有利于皮肤组织生长和限制感染3、潮湿情况下机械强度高，对液、气通透性好，与皮肤相容性好、无刺激，并且结构极为细密，防菌性和隔离性较好应用：

现已制成人造皮肤、纱布、绷带和‘‘创可贴”等伤口敷料商品。细菌纤维素膜还可作为缓释药物的载体携带各种药物，用于皮肤表面给药，促使创面的愈合和康复。优点：食品工业1、食品基料：利用细菌纤维素的凝胶和高持水特性及其产物醋酸、乳酸等的特殊风味，可将其作为人造肉、人造鱼、火腿肠中的食品成型剂、增稠剂、分散剂、改善口感材料及肠衣和某些食品的骨架。2、保健食品：具有防便秘、清肠胃、排毒、降低胆固醇的功效。不可消化的纤维可促进肠道蠕动，降低食物滞留在肠道的时间，减少肠道对有毒、致癌物质的吸收，从而具有预防便秘和结肠癌、排毒美容、降低胆固醇等保健功能。食品工业3、发酵食品：传统发酵工艺中，由醋酸菌纯种培养或醋酸菌和其它微生物混合培养，可产生含有丰富纤维素的发酵食品。如纳塔(nata)和红茶菌(blackfungus)等。造纸工业1、Ajinomoto与三菱造纸厂开发出了添加细菌纤维素的高质量纸品，这种纸品印刷、抗水质量好，强度高，吸墨均匀，附着力好。2、在制造吸附有毒气体的碳纤维板时，加入细菌纤维素可提高碳纤维的吸附容量。3、在造纸纸浆中加入醋酸菌纤维素，增加了纸张强度，抗膨胀性能、弹性和耐用性，并因其生物可降解性而有利于三废处理。优点

1、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。2、将细菌纤维素添加到纸浆中，可提高其强度和耐用性，并解决了废纸回收再利用后纸强度下降的问题。应用分子间作用力较强，强度增加音响设备振动膜

细菌纤维素的高机械强度可满足当今项级音响设备声音振动膜材料所需的对声音振动传递快和内耗高的特性要求。

此优异特性主要源于其高纯度及超微细结构，经热压处理制成的具有层状结构的膜形成了更多氢键，使其杨氏模量和机械强度大幅度提高纺织工业用于无纺布中作粘合剂，改善无纺布的强度、透气性、亲水性及最终产品的手感等，所适用的纤维包括当前广泛使用于无纺布的各类纤维，如尼龙、聚酯、木材纤维、碳纤维及玻璃纤维等。作吸附剂和离子交换膜，从工业废水中回收重金属离子作增强剂，超滤和反渗透膜材料，高强度纸杯，动物细胞培养载体等可循环使用的婴儿尿布、功能性树脂，油漆、墨水、胶粘剂中的增稠剂及粉末的结合剂。其他用途131-P-葡萄糖6-P葡萄糖葡萄糖脱氢酶葡萄糖激酶纤维素纤维素合成酶尿苷二磷酸葡萄糖葡萄糖磷酸变位酶葡萄糖葡萄糖酸尿苷二磷酸焦磷酸化酶细菌纤维素的生物合成途径2

碳源：细菌纤维素培养基的主要成分之一，直接影

响其产量。氮源：满足繁殖菌体对核苷酸、氨基酸等的需要。培养基的组成对产量有很大影响有机酸研究发现某些有机酸能产生更多能量，加速细胞生长，从而提高细菌纤维素产量。微量元素、纤维素酶、琼脂等也可对细菌纤维素的产量产生影响降低成本提高产能扩大生产如何实现产业化产？2在菲律宾，人们传统上是用椰子水发酵生产细菌纤维素，产品叫Natadecoco，中国的海南省也是用本地特有的椰子水作原料生产细菌纤维素。在木醋杆菌的发酵中用西瓜皮汁做培养基具有更高的细菌纤维素产量。再加入酵母浸出液和蛋白胨还能提高纤维素产量。从碳源和培养基的组成上降低成本，提高产量在国内，采用大豆乳清作为培养基质制备细菌纤维素，既达到降低细菌纤维素生产成本的目的，又为大豆乳清的无污染处理与排放提供了新的途径。大豆乳清中含糖量较少，研究仅限于大豆乳清代替培养基中的蒸馏水。一：是通过在其发酵过程中加入试剂实现

向培养基中加入萘啶酸和氯霉素可以延长细菌的生存时间，可以发酵形成更宽的纤维素丝带。这样获得的纤维素具有更高的杨氏模量，具有优良的机械性能二：得到细菌纤维素凝胶后再进行化学处理改性和表面修饰网状结构变细，聚合度，热稳定性提高，吸水性增强，再溶胀能力提高改性和表面修饰后将细菌纤维素与其它材料进行复合

添加一定量金属，金属更容易嵌入细菌纤维素的结构中，改变该聚合电解质薄膜的化学结构可拓宽其使用范围。将干燥的细菌纤维素薄膜浸入用甲醇稀释的酚醛树脂溶液中，最后热压制得复合材料。这种细菌纤维素基的复合材料有较好的机械强度，其杨氏模量高目前发展状况

我国大部分细菌纤维素集中在食品、食品添加剂和造纸应用等方面，在生物医用材料