细菌纤维素生产及其应用研究进展
复合细菌纤维素材料的研究进展
复合细菌纤维素材料的研究进展摘要：细菌纤维素（BC）是一类由微生物合成的可降解环保型生物高分子材料。
近年来，国内外研究者致力于对BC进行生物和化学改性，研制出多种复合细菌纤维素材料。
复合细菌纤维素材料在一定程度上优化了BC的理化和生物学、材料学性能，拓宽了BC的应用范围和领域。
本文简要介绍细菌纤维素的性质和应用，并对发展前景进行展望。
关键词：细菌纤维素、复合、应用细菌纤维素（简称BC）是由微生物发酵合成的多孔性网状纳米级生物高分子聚合物，因其由细菌合成而命名为细菌纤维素。
目前已知的细菌纤维素生产菌属有醋杆菌属、无色杆菌属、假单胞菌属、根瘤菌属、八叠球菌属、气杆菌属、固氮菌属、土壤杆菌属和产碱杆菌属等，其中研究最多、合成能力最强、生产潜力最大的菌种是木醋杆菌。
BC的纤维直径在纳米范围内，其相互交错无序排列形成微纳米级的孔隙，为许多小分子进入提供了合适的空间。
以BC为模板，利用其纳米级的超细网络结构以及其表面大量的活泼羟基，通过化学修饰、材料复合等途径，可以赋予BC更多特殊性能。
一、细菌纤维素的特性1、1 纳米结构细菌纤维素具有独特的束状纤维，其宽度约100ｎｍ，厚度为3—8ｎｍ，单根细丝纤维直径为2—5nm，属于纳米级纤维，其大小为人工合成纤维的1/10，在纤维研究中是目前发现最细的天然纤维。
1、2 高持水性和高透气性细菌纤维素分子内有大量的亲水基团及很多孔道，因此具有良好的透气、透水和持水性能。
根据实验条件不同，细菌纤维素可吸收比自身干重大60—700倍的水分，细菌纤维素膜的持水性能为600%—1000%。
1、3 高抗张强度和弹性模量细菌纤维素因其分子内存在大量的氢键，而具有高杨氏模量，其经处理后，弹性模量可达1.5×109Pa，这一性能满足其作为医用敷料、医用组织器官及其他产品的要求。
细菌纤维素抗撕拉能力是同样厚度的聚乙烯和聚氯乙烯膜的6倍，证明了细菌纤维素膜比人类的动脉和静脉更有弹性。
细菌纤维素的研究及其应用
细菌纤维素的研究及其应用贾士儒;刘淼;薄涛【摘要】As a novel nanomaterial ,bacterial cellulose ( BC ) has attracted more attention due to its high quality in mechanicalstrength ,biocompatibility and biodegradability .This paper introduces the domestic and international researches on the metabolism and biosynthesis mechanism of bacterial cellulose . Meanwhile ,the applications of bacterial cellulose in food ,paper making and biomedical materials etc .were presented.Finally, the furture research trends and application prospects of bacterial cellulose were discussed .%细菌纤维素作为新型纳米材料，具有极好的物理特性、生物相容性和生物可降解性等。
本文介绍了国内外目前对细菌纤维素代谢及生物合成机制的研究现状，及细菌纤维素在食品、造纸和医学等领域的应用。
并展望了细菌纤维素未来的研究趋势与应用前景。
【期刊名称】《山东轻工业学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】6页(P9-14)【关键词】细菌纤维素;纳米材料;生物合成;应用【作者】贾士儒;刘淼;薄涛【作者单位】天津科技大学工业发酵微生物教育部重点实验室，天津300457;天津科技大学工业发酵微生物教育部重点实验室，天津300457;天津科技大学工业发酵微生物教育部重点实验室，天津300457【正文语种】中文【中图分类】Q8190 引言纤维素是吡喃型葡萄糖基于β-1,4-糖苷键连接形成的高分子聚合物,其化学式为(C6H10O5)n,是自然界合成量最多的生物大分子.纤维素广泛分布于高等植物中,少量在藻类、真菌、细菌、单细胞生物(原生动物,如阿米巴虫)、无脊椎动物、哺乳动物(被囊动物)中[1].目前人类使用的纤维素主要来源于植物,但植物纤维素与木质素、半纤维素紧密结合,形成一种复杂的高分子聚合物,很难用生物和机械的方法分离[2].因此,要获得高纯度纤维素需要经过复杂的化学处理,不但大量消耗能量、污染环境,也会导致纤维素在结构上发生不可逆的变化,丧失了纤维素某些优良的特性[3].某些真菌、藻类的细胞壁也含有大量纤维素,但是其中也包含很多杂质,如木聚糖、甘露聚糖和半纤维素[4]等.细菌纤维素(Bacterial Cellulose,BC),即由细菌产生的纤维素,又称微生物纤维素(Microbial Cellulose).很多细菌如醋酸杆菌、农杆菌、无色杆菌、产气杆菌、固氮菌、假单胞菌、沙门氏菌、大肠杆菌和根瘤菌都能产生纯度很高的胞外纤维素[5].其中木葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacter xylinus)是发现最早、研究最为透彻的纤维素产生菌株,也是研究纤维素生物合成过程和机制的模式菌株[6].BC具有高纯度(99%)、高聚合度(2000~8000)、高结晶度(60%~90%)的特点;持水性好,可保持重于自身几百倍的水;具有高弹性模量和拉伸强度,很适于作为纸张和特殊产品的强度增强剂;还有较高的生物适应性和良好的生物可降解性,可用作伤口敷料和组织工程支架;BC生物合成时,性能具有可调控性[7].1 BC的研究现状随着对BC物理特性认识的深入,人们不仅可以通过培养条件的改善,提高BC的生产效率,还可以通过改变其形态、聚合程度、分子量等,满足对BC应用的需求.此外,人们还对BC的合成机制等方面开展了大量的工作.1.1 BC的界面培养BC可采用静置培养和摇床培养两种方式进行培养.马霞等人[7,8]确定了一株BC高产量菌株M12的最适静态培养(图1)条件.当接种量为6%,种龄36 h,发酵周期6 d,温度30℃,初始pH 4.0~6.0,通气量为0.11 m3/(m2.h),BC产量达到3.11 g/L.通过分批补料发酵和分批发酵实验证明,分批补料发酵的BC产量是分批发酵的3~4倍.图1 BC流加发酵培养实验装置Ruka等人[9]优化了木葡糖酸醋杆菌生产BC的静置培养条件,表明在选择的多种培养基中,当分别以葡萄糖,甘露醇和蔗糖为唯一碳源时,纤维素产量相对其它碳源都高.另外,随着静置培养表面积和培养基体积的增加,BC产量也可以提高.由于BC的生物合成需要氧的有效供给,当氧分压为大气压的10%~15%时,BC的产量达到最大值,但随着氧分压的进一步提高,细胞呼吸作用增强,加速TCA循环,使得产生的BC相对减少[10].1.2 BC的深层振荡培养振荡培养时液体培养基在瓶中振荡形成湍流和涡流,随转速增加,气液接触界面积增加,剪切力也随之增加[11].在湍流、涡流和剪切力的作用下,细胞分泌的微纤维不再沿细胞的长轴方向延伸,而是随培养基的流动而摆动.因此,产生的BC形态会随转速的改变而各异:絮状、雪花状、球形、块状等[12].随着转速的提高,BC的产量会随之有所下降,BC的结晶度和Iα结构比例也会随之有所下降[13,14].马霞等人[7]采用气升式发酵罐培养BC.低通气量时,BC的产量随通气量的加大而提高,当通气量为2 vvm时,BC的产量最高为2.40 g/L,随着通气量的进一步提高,BC的产量反而下降.培养得到的BC,与界面培养形成BC膜不同,是完全分散在发酵液中,呈不规则的丝状、星状或微团状,表面光滑,用刀将其剖开后,可以发现内部有许多小颗粒状的BC.而将此培养方式与静置界面培养相比,BC产量明显较后者低.1.3 电场下木葡糖酸醋杆菌合成BCYAN Lin等人[15]将木葡糖酸醋杆菌置于电场中合成BC,在平行电场方向的纤维束较静置培养的更加粗,且呈现了一定的方向性.木葡糖酸醋杆菌本身带负电荷,在电场作用下,发生定向运动,当外加电场作用使菌体运动的速度大于BC束合成速率时,纤维束拖曳在菌体之后,形成了一定的方向性,相互平行的纤维束互相凝结,即得到了更加粗的纤维束.这为BC在纺织方面的应用展现了新的视角.1.4 木葡糖酸醋杆菌的趋化性微生物的趋向性包括趋化性、趋氧性、趋光性、趋磁性、趋电性、趋温性等,表现为微生物的一种定向移动,是一种微生物适应外界环境变化而生存的基本属性,使其具有寻找食源和逃避毒性环境的能力,因而在生存上具有竞争优势[16].李晶等人[17]利用游动平板法测定不同碳源对木葡糖酸醋杆菌趋化性的影响为葡萄糖>甘油>蔗糖>麦芽糖,又利用毛细管法研究菌体对不同氨基酸和重金属离子等的趋化性.实验确定了最佳的实验条件为:初始菌浓3X107cfu/mL,温度25~30℃,pH 5,最佳趋化时间为60 min.1.5 BC复合材料的制备BC的三维网状结构,使得材料形成了一定的孔隙率,在培养过程中加入特定材料,使其填充于空隙中,形成的复合纳米材料,赋予了BC新的性能.朱会霞等利用氧渗透性的硅胶管为载体,利用木葡糖酸醋杆菌直接生物合成出不同直径的BC管[18].将BC管和ε-聚赖氨酸复合制得的BC管具有抑菌性能、良好的拉伸性能、良好的氧气阻隔性、高透明度和高温耐受性,作为抗菌活性肠衣,抑菌效果极好[19].利用不同形状的模具、以微生物直接发酵合成了拉伸性能、形状和厚度等产品性能指标可控的BC异型产品[20].ZHU Hui-xia等人[21]将Fe3O4加入到木醋杆菌的培养基中,摇床震荡培养,得到一种磁性BC球.对BSA的吸附试验表明,在BSA小于1.50 mg/mL的浓度范围内,磁性球对其吸附率在91.72%以上,经三次吸附实验证明BC球将BSA洗脱后可重复使用;在Pb2+低于100 mg/L的浓度范围内,吸附率在84.20%以上,但BC球用于大量吸附试验会发生不可逆形变,限制了BC球作为吸附剂的大量应用.1.6 木葡糖酸醋杆菌的代谢流研究木葡糖酸醋杆菌的代谢网络由李飞等人构建[22],木葡糖酸醋杆菌中的磷酸果糖激酶缺失或活力很低,所以在无氧条件下无法代谢葡萄糖.磷酸果糖激酶是糖酵解途径中关键酶之一,因此,木葡糖酸醋杆菌没有从6-磷酸果糖(F6P)到三磷酸甘油醛(GAP)的途径,没有完整的糖酵解途径.本实验室ZHONG Cheng等人[23]利用木葡糖酸醋杆菌代谢网络,研究不同碳源下细胞内的碳代谢流,结果表明葡萄糖、果糖、甘油三种碳源,有利于木葡糖醋醋杆菌培养高产量BC,通过代谢流计算得到以葡萄糖、果糖、甘油为碳源合成细菌纤维素的过程中,分别有19.05%的葡萄糖,24.78%的果糖和47.96%的甘油合成BC,而且在以葡萄糖为碳源时,碳源利用率高,可达97.48%,但其中40.03%的C流向副代谢产物葡萄糖酸.甘油的利用率虽然只有48.89%,但是纤维素产量为6.05 g/L,远大于葡萄糖的5.01 g/L,经计算可得不同碳源下细胞单位碳原子的产量,甘油的生产效率为14.76 g/mol,而葡萄糖仅6.19 g/mol.因而甘油是高效生产BC的极佳原料.2 BC的应用2.1 BC在食品中的应用由于BC具有优良的持水性、乳化性和凝胶特性,在食品的增稠剂、分散剂和结合剂等领域有广泛应用[24].作为一种膳食纤维,BC对人体也具有许多独特的功能,如增强消化功能,预防便秘,还有清除食物中有毒物质的作用,所以目前对其在食品中的应用性研究也越来越多.在传统发酵工艺中,富含BC的发酵食品如纳塔和红茶菌,在中国、日本、菲律宾和和印度尼西亚等地深受消费者欢迎.纳塔持水性好,呈半透明凝胶状,广泛应用于果冻、饮料、糖果、罐头等.这些产品富含纤维素,具有减肥、防止便秘的作用.而红茶菌则能促进肠胃消化,增强吸收能力和降低血脂.作为一种食品基料,BC可以作为增稠剂,固体食品的成型剂、分散剂和结合剂等.将其添加至酸奶或者冰淇淋中能够改善口感,增加食品的保健作用.2.2 BC在造纸工业中的应用造纸原料问题是全世界造纸行业面临的共同难题.通过在纸料中添加功能性材料,克服天然纤维的不足,以生产高质量的纸张或满足特殊领域的需求是造纸专家共同努力的方向之一.BC作为一种新型的生物化学材料具有诱人的商业潜力,早在20世纪80年代,日本味之素和索尼公司联合发表合作研究结果,其研究所得片状的BC成型物可用于扩音器材料,其在极宽的频率范围内传递速度高达5 000 m/s,复制出的音色清晰、洪亮、远强于普通高级铝制或木质震动膜.在造纸工业中,BC已表现出广阔的应用前景,如在涂料、增稠剂、增强剂、胶黏剂、高强度纸张、防伪纸制品、高品质薄层印刷纸、可循环使用的婴儿尿布等方面的商业开发[25].BC纤维的直径在0.01~0.1 μm之间,对纸张结构的影响类似于一种细小纤维组分的作用,它对纸页的结构会产生三种影响:搭桥、阻塞、填充.当存在细小纤维组分时,相邻两根纤维之间通过细小纤维组分形成氢键连接,细小纤维组分起到搭桥的作用.徐千等人[26]研究发现,当BC的用量为3%时,与植物纤维混合抄纸的耐折度提高了44.7%,耐破指数提高17.9%,抗张指数提高22.4%,撕裂指数提高16.1%.2.3 BC作为人工皮肤Williams定义生物材料(Biomaterials)为:采取设定的形式,可以作为一个复杂系统的整体或者部分使用,用来直接控制生命系统成份之间的相互作用,在任何治疗或者诊断的程序当中,可用于人和兽等医学领域的一类物质[27].近年来,有大量的研究致力于将BC加工为理想的生物医疗器械和材料,如人工皮肤,人工血管,人工角膜,心脏瓣膜,人工尿道,人工骨,人工软骨,人工膝关节半月板以及药物载体、激素载体和蛋白质载体等.BC具有一些独特的性质,如生物活性、生物可降解性、生物适应性和无过敏反应,尤其是良好的机械韧性,有可能作为新型的生物医学材料.Klemm等人[28]曾将BC 作为显微外科中的人造血管,发现其具有临床应用价值.马霞等[7]将BC用于大鼠皮肤烫伤修复实验,结果表明,治疗组较对照组的大鼠皮肤愈合率提高,说明BC在一定程度上具有促进伤口愈合的作用.WANG Yu-lin等人[29]将BC合成纤维细胞(Fibroblast,FB)一起植入到裸鼠体内进行培养和观察.结果表明BC-FB共同培养物可以很好融入裸鼠的皮肤中.Helenius等人[30]将BC植入到大鼠皮下,评估植入物的有关慢性炎症,异物反应和细胞长入情况.并通过组织学,免疫组织化学和电子显微镜等方式观察血管生成.结果表明,在BC种植体的周围没有出现肉眼可见的炎症迹象,且受体组织内并没有引起任何慢性炎症反应.荧光染色实验证明,BC膜上间充质干细胞存活率为95%.2.4 BC作为骨组织工程材料郑祺等人[31]将BC与具有良好生物活性、骨传导作用和骨结合能力的纳米羟基磷灰石复合制成纤维状复合支架材料,不仅具有足够的强度,还具有骨传导功能,以满足骨细胞在支架上的粘附和繁殖,是一种很有前途的骨组织工程纳米支架材料.王玉林等人[32]对此复合材料进行成分组成、热稳定性和热力学行为评价.实验结果表明,纳米复合材料的成分与天然骨相似,并且热稳定性与纯BC相比有所提高. Svensson等人[33]利用牛软骨细胞对天然BC材料进行了评价,结果表明,天然BC 材料在保持良好的机械性能的前提下,II型胶原基质可达到正常软骨表达的50%左右,并且支持软骨细胞的增殖.与细胞培养用的培养皿材料和藻酸钙相比,天然BC中培养的软骨表现出明显的高水平生长,且不会导致显著性的致炎细胞因子活化.因此,BC具有作为软骨组织工程支架材料的可能.2.5 BC用于人工血管和人工角膜的研究BC还可应用于人工血管和人工角膜.小口径的组织工程血管的移植为微脉管手术灯治疗血管疾病提供了有效的途径.早在2001年,Klemm等人[28]就报道了一种利用Acetobacter xylinum原位成形制备的BC应用于显微外科手术的人工血管.这种称为BASYC(Bacterial Synthesized Cellulose)的人造血管具有极强的亲水性,光滑的内表面,在湿态下足够的机械强度,以及良好的生物活性等特性,在显微外科中作为人工血管有着巨大的应用前景.Backdahl等人[34]研究显示平滑肌细胞可以在BC膜上黏附、增殖,并向内部生长.平滑肌细胞在体外培养2周后可向内生长约40 μm.同时,他们利用SEM观察了静态培养的BC膜生长形态学,并比较了BC、猪动脉和膨体聚四氟乙烯支架在机械性能上的差异,发现BC与动脉相似.贾卉等人[35]采用BC生物膜为支架分别种植兔和人角膜基质细胞混合培养构建角膜基质膜,并初步取得成功,BC网架纤维结构显示三维多孔状,符合角膜基质三维构建的条件,角膜基质细胞在BC中生长良好,并呈规律的极性排列,与正常角膜基质相似,细胞生物学未发生改变,表明BC具有角膜细胞生长的条件.进行同种异体移植后活体观察复合生物膜逐渐降解,未出现毒性反应,也未影响正常细胞形态和结构.角膜组织切片进一步表明BC是非常有价值的生物支架材料.实验中BC膜并无免疫性,异体角膜细胞作为抗原可以刺激新生血管形成,可见生长在BC膜上的角膜细胞移植后仍然具有生物活性.角膜基质细胞与BC复合膜移植后随着时间的延长无收缩,大小厚度无改变,透明性略差.复合膜随移植后的浓度变淡,表明BC膜有降解性.角膜组织病理学显示:角膜基质细胞-BC复合膜的纤维结构接近正常角膜,膜上可见与正常角膜基质细胞有相同的细胞结构,进一步证实接种到BC生物膜上的基质细胞继续生长,复合膜与正常角膜接触处炎细胞浸润较多,与正常角膜基质粘连较松,可能与移植的复合膜厚度和BC膜本身的物理性质有关,尤其术后未用任何药物治疗,存在手术创面的炎性反应.在BC复合膜中未见空泡形成,表明没有发生急剧降解,作为支架可以稳步地构建基质.但随着移植后时间的推移,BC复合膜是否影响角膜基质细胞性状的改变尚待进一步深入研究.2.6 BC作为高分子材料将BC与不同的材料进行复配,以达到改性的效果,已经成为当今世界研究的热点.细菌纤维素作为一种新型纳米材料,具有致密的三维网状结构,其孔隙率因处理手段的不同而不同,约为60~90%.这些空隙使得BC可以和其他材料进行复合,形成的新材料,往往可以赋予BC新的性能.ZHANG Xiu-ju等人[36]将硝酸银与BC进行复合,发现其对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌有很好的抑菌作用,抑菌率分别达99.4%和98.4%.Wiegand等人[37]报道了BC 对慢性伤口的生化状态的作用不大.为了改善BC作为伤口愈合材料的优点,通过加入I型胶原,对BC膜进行修饰.结果,改性后的生物材料可以显著的减少某些蛋白酶和白细胞介素的吸附量,且抗氧化能力强.此外,Muller等人[38]将聚吡咯与BC复合以制得具有导电性能的复合材料.UI-Islam等人[39]将蒙脱土(Montmorillonite)与BC复合,赋予材料抗菌活性,在伤口敷料方面拥有很好的应用潜力.2.7 BC在污水处理中的应用以甲醇或乙醛作为合成BC的唯一碳源,制备出的BC纯净、含量高.基于此,将BC 用于净化污水,处理污水中含有甲醇或乙醛,有利于减少环境污染[40,41].3 BC的研究前景关于BC的研究与应用取得了可喜的成绩,但是对于BC的认识还有待深入.由于木葡糖酸醋杆菌可于气液界面合成BC,因此,通过改变气液界面的形状,即可得到不同形状的BC产品,我们将此过程称为"微生物注塑技术".无须二次加工,只需一定规格的透氧性模具,即可培养得到任意形状或功能的生物材料是我们追求的目标.从一定意义讲,发展此技术与3D打印技术具有相似之处.自然界中植物纤维的降解周期慢,其降解机制还不清楚.BC为高分子聚合物,与植物纤维的成分非常相似,因此,利用同位素技术首先合成BC,进而研究其降解机制,有助于了解植物纤维,甚至聚乙烯等污染环境又不易降解的聚合物的降解过程.在木葡糖酸醋杆菌的培养过程中,细胞存在群聚效应,研究细胞的群聚效应,有利于了解此效应如何调节BC的合成.参考文献:[1] Habibi Y,Lucian A L,Orlando J.Cellulose nanocrystals:chemistry,self-assembly,and applications[J].Chemical reviews,2010,110(6):3479-3500. 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细菌纤维素的制备和应用研究进展
细菌纤维素的制备和应用研究进展陈竞;冯蕾;杨新平【摘要】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.【期刊名称】《纤维素科学与技术》【年(卷),期】2014(022)002【总页数】6页(P58-63)【关键词】细菌纤维素;醋酸杆菌;BC膜【作者】陈竞;冯蕾;杨新平【作者单位】新疆农业科学院微生物应用研究所,新疆乌鲁木齐830091;新疆农业科学院微生物应用研究所,新疆乌鲁木齐830091;新疆农业科学院微生物应用研究所,新疆乌鲁木齐830091【正文语种】中文【中图分类】Q815;TQ352细菌纤维素（Bacterial cellulose，简称BC）主要是由细菌在细胞外合成的一类高分子碳水化合物，与天然植物纤维素化学组成非常相似，都是由葡萄糖以β-1,4-糖苷键连接而成。
由于其独特的合成方式，使得细菌纤维素具有超细网状纤维结构，质地纯，结晶度高，有很强的吸水性，是一种天然的纳米材料的“海绵”，并具有良好的生物安全性和可降解性，合成过程温和同时具有强大的成膜特性，BC膜被形象的比喻成“是以无数的细菌为梭子织就的一块无纺布”。
以上优势预示着细菌纤维素在许多需要使用精细纤维素的领域有着不可替代的应用前景，因此细菌纤维素已成为近年来的一个研究热点。
本文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，为我国在这一领域研究和应用做铺垫。
1 细菌纤维素的制备1.1 BC生产菌的分离筛选目前，已知能够生产纤维素的细菌有许多种，常见的有醋杆菌属（Acetobacter）、根瘤菌属（Rhizobium）、芽孢杆菌属（Bacillus）、八叠球菌属（Sarcina）、假单胞菌属（Pseudomonas）、土壤杆菌属（Agrobacterium）、气杆菌属（Aerobacter）、无色杆菌属（Achromobacter）、固氮菌属（Azotobacter）和产碱菌属（Alcaligenes）等。
细菌纤维素研究进展
素， 可使细菌 纤维 素具有 吸 收和 交换 金属 离子 的 特性 。此 外， 改变不同葡萄糖衍生物碳 源 ， 还可控制 微纤维 的纳 米尺
寸。
２ 合 成纤 维素 的菌属
细菌纤维 素（ ａｔ ｉ ｅｕ ｓ，ｃ） 早是在 １８ Ｂｃ ｒｌ ｌｌｅＢ 最 ｅ ａ Ｃ ｌｏ ８ ６年 由 英国科学家 Ｂｏ ｎ发现 。目前 已发现 的能合成纤 维素 的菌 ｒｗ 属， 除醋酸 菌属 （ ｃｔ ａｔｒ外 ， Ａ ｅ ｂｃｅ） 还有 土壤 杆菌 属 （ ｇｏ ａ ｏ Ａ ｒｂｃ ｔｒ ｍ）假单细胞杆菌属（ Ｓｕ０ ｎＳ 、 ｅｕ 、 ｉ Ｐ ｅｄｍＯａ）无色杆菌属 （ ｈｏ Ａｃｒ． ｍｏａｔ ） 产 碱杆 菌 属 （ ｃｌｅｅ） 根 瘤 菌属 （ ｉ ｂ ｍ） ｂｃ ｒ、 ｅ Ａｌ ｉ ｎｓ 、 ａｇ Ｒｈ ｏｉ ｚ ｕ 和八叠球菌属 （ａｃ ａ 。在众 多微 生物中 ， Ｓ ｒｉ ） ｎ 由于醋酸菌 属中 的木 醋杆 菌 （ ｃｔｂｃｅ ｙｉ ｍ） 维 素生 产能力 最强 ， Ａ ｅｏａｔ Ｘ ｌ ｕ 纤 ｒ ｎ 因 此常被做为研究纤维素合成 、 分泌 以及分析纤维素结构 的模
型菌株【ｌ ２。
为主的非纤维 类物质 ， 要使用 大量 化学 物质 在高 温才 能除
去， 导致大量难处理 的废水生成 ， 境造成严重 的污染 ； 对环 而 人工合成的纤维素聚合 度较低 ， 以达到 高结 晶度 、 难 高整齐 度 的织态结构。因此 以微 生物作为 载体 ， 在分子水 平上 ， 设 计并组装 出高纯度、 高结 晶度 、 绿色环保 的细菌纤 维 素成 为 目前研究热点… 。
（ ｃｏ ｌ ｆ ｉ ｃｅ ｃ， ｈ ｎＵｎ ｅ ｉ ｆ ｉ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｂ ｎ ｎ ｎＢ ａ ｈ Ｗ ｕ ａ ４ ０ ２ ， ｈｎ ） Ｓ ｈ ｏ ｏ ｆ Ｓ ｉ ｅ Ｗｕ ａ ｉ ｒ ｔ ｏ ｅ ｅａ ｄＴｅｈ ｏｏｙＺ ｏ４ ａ ｒｎ ， ｈ ｎ ３ ２ ３ Ｃ ｉａ Ｌｅ ｎ ｖ ｓｙ Ｓ ｎ ｃ ￣
细菌纤维素发酵工艺与应用研究进展
｛． ｓ ｔ ｅｏ ｏｄＳ ｉ ｃｓ Ｚ ｅ ａｇＡ ａｅ ｙｏａ ｒ ｕｔｒｌ ｃｅ ｅ ａｇｈｕ３ ０２ １ ｎｔｕ Ｉ ｉ ｔ ｆＦ ｏ ｃｅ ｅ， ｈｊ ｎ ｃｄｍ ｇｉ ｌ ａ Ｓ ｉ ｓ Ｈ ｎｚｏ １ ０ １ ｎ ｉ ｆ ｃ ｕ ｎ ｃ ２ Ｃ ｌｇ ｈ ｍｓｒ ｄ， Ｓ ｉ ｅ Ｚ ｅ ｉ ｇＮ ｒ ｌ ｎｖｒｔ， ｉ ｕ ２ ０４ ． ｏｅｅｏ Ｃ ｅ ｉ ｙａ Ｊ ｃ ｎ ， ｈ ａ ｏ ｉ ｓ ｙ Ｊ ｈ ａ３ １ ０ ） ｌ ｆ ｔ ｎ ｅ ｃ ｊｎ ｍａ Ｕ ｅ ｉ ｎ
ｄ ｉ １ ． ６ ／ｉ ｎ１ ７ — ０ Ｘ ２ １ ． １ ０ ６ ｏ： ０３ ９ｊｓ ．６ ４ ５ ６ ．０ ０ — ０ ９ ．ｓ １
自然界 中 ， 维素 是最 丰 富 的天 然 聚合 体 ， 泛 纤 广 存在 于植物 细胞 中 ，但 也有 部 分细 菌在 发酵 培养 液 中能生 产纤维 素 ， 细 菌纤 维素 （ ａｔｒ ｌＣ ｌ ｌｓ ， 称 Ｂ ｃｅｉ ｅ ｕｏｅ ａ ｌ
Ｔｈ ｓｐａ ｒｓ ｉ ｐｅ ｕｍｍａ ｚ ｄ ｔ ｅ ｓｒ ｃｕｒ ，ｔｃ ｏｏ ｙ ｏ ｅ ｍｅ ａ ｉｎ ａ ｈｅ ａ ｐ ｉａ ｉｎ ｏ ａ ｔ ｒａ ｅ ｌｌ ｓ ｎ ｏ ｄ ｉ ｄｕ ｔ ． ｉ ｒ ｅ ｈ ｔｕ ｔ ｅ ｅ ｈｎ ｌｇ ｆｆ ｒ ｎｔｔｏ ｎｄ ｔ ｐ ｌｃ ｔｏ ｆｂ ｃ ｅ ｌｃ ｌｕ ｏ ｅ ｉ ｆｏ ｎ ｓｒ ｉ ｙ Ｋ ｅ ｗ ｏ ｄｓ ｙ ｒ ：ｂａ ｔ ｒａ ｅｌ ｏ ｅ； ｅ ｍｅ ａｉ ｎ ｔｃ ｏ ｏ ；ａ ｉａ ｉｎ ｃｅ ｌｃ ｌ ｓ ｆ ｒ ｎｔｔｏ ｅ ｈｎ ｌｇｙ ｐｐｌ ｔｏ ｉ ｕｌ ｃ
新型生物材料细菌纤维素的研究进展
ｈｇ ｂｌｙｔ ｈ ｄ ｈ ｅ ｈｇ ａｇｍ ｄ ｌｓ ｍ ｃ ａｉａ ｉｔｎｉ 。 ｏｄｈ ｃ ｍ ａｉｉｔ． ｏＢ ｉｈａｉｔ ｏ ｙｍｐ ｉ ． ｉ Ｙ ｎ ｏ ｕ 。 ｅｈ ｎ ｌ ｎ ｓｙ ｇｏ ｉ ｏ ｐｔ ！ｙ Ｓ Ｃ ｉ ｒｍｓ ｇｍ ｔｒ １ ｉ ｌ ｈ ｕ ｃ ｅ ｔ ｏ ｂｉ ｓ彝ｐ ｉ ｉ ａｅｉ ． ｏ ｎ ａ
ｃ 、 。 ｔｎｉＧｅ ｒ ￣ ｕ 、 。 ｎｏ ｉ Ｇｉｔｒ ｉ 、 淞 Ｇｏ ａ ｉ、 。 ｏ ｎ ｕ ｐ ｓＧｈ ｓｎｉ ， ｅｒ ｕ ａ 、 ｎ ￣ｄ ｓ
是一种胞外产物 。 为了与植物来源的纤维素区分 。 将 其命名为“ 细菌纤维素 ” 。
Ｇ７ ， 、 。 ｏｄｅ ｓ Ｇｓ ｃ ａｉＧｘ ｌ ￣。 ｔ Ｄ 娜 Ｇｏ ￣ ｉ 、 。 ｈ ｒ、 ， ｉ ｂ ｎ ｃ ａ ｙｎ
ｄ ｌ ｌ ，９ ， ｓ ．６ ４ ５ ６ ２ １ ， － ０ ｏ ｔ Ｏ３ ６ ｉ ｎ １ ７ － ０ Ｘ．０ ０Ｏ１ ０ ８ ｓ
细菌纤维素（ａｔ ｉ Ｕ ｅ简称 Ｂ ） 由生 Ｂ ｃ ｒｌｅ￣ ． ｅａ ｃ Ｃ是 长在液态含糖基质 中的细菌产生的， 分泌到基质 并
中的纤维素成分。 它不是细菌细胞壁的结构成分． 而
Ｒｅｅ ｒ ｈ Ｒｅ ｉｗ ｆＢａ ｔｒａ ｌ ｌｓ － Ａ ｗ ｏ ｔｒａ ｓ ａ ｃ ｖｅ ｏ ｃｅ ｌｌＣｅｌ ｏ ｅ ｕ Ｎｅ Ｂｌｍ ｅ ｌｌ
细菌纤维素生产与应用研究进展
ｐ ｒ ｎ ｂ ｒ ｎ ｔ ｈ ｓ ｈｇ ｎ ｄ ｌ ｓ ｅｆ ｅ ｆ ｅ ，ａ ｄ ｉ ａ ｉｈ Ｙａ ｇ ｍｏ ｕ ｕ ，ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｉ ｔｎ ｉ ，ｈ ｇ ｕ ｔ ｎ ｒ ｓａｌ ｉ ，ｈ ｇ ｂ ｌ ｙ ｔ ｙ ｒｐ ｉ ， ｉ ｉ ｃ ａ ｉａ ｎ ｅ ｓ ｙ ｉ ｈ ｐ ｒ ｙ ａ ｄ ｃ ｙ ｔ ｌ ｎ ｔ ｔ ｉ ｉ ｙ ｉｈ ａ ｉｔ ｏ ｈ ｄ ｏ ｈ ｌ ｉ ｅ ｂ ｏ ｄ ｇ ａ ａ ｉ ｔ ｎ Ｏ ｏ ．Ｉ ｉ ｓｉ ｔ ｄ ｔａ ａ ｔｒ ｌ ｃ ｌ ｌ ｓ ｌ ｂ ｃ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｃ ｆ ｍｕ ｉ ｎ ｔ ｎ ｌ ｍｅｃ ａ ｄ ｓ ． ｉ－ ｅ ｒｄ ｂ ｌ ｙ ａ ｄ Ｓ ｎ ｔ ｓ ｅ ｔ ｉ ｍａｅ ｈ ｔ ｂ ｃｅ ａ ｅｌ ｏ ｅ ｗｉ ｅ ｏ ｏ ｒ ｅ ｏ ｈ ｆ ｃ ｉ ａ ｒ ｈ ｎ ｉｅ ｉ ｕ ｌ ｕ ｏ
细菌 纤维 素生产 与应 用研 究进 展
汪全 伟 ， 四新 ， 刘 高世 龙 ， 李从 发
华 南热 带 农 业 大 学 食 品科 学与 工 程 系， 南 儋 州 ５ １３ 海 ７ ７７
［ 要 ］ 简要 介 绍 了细 菌 纤 维 素菌 种 选 育 、 酵 条 件 优 化 ， 摘 发 以及 细 菌 纤 维 素 在 食 品 、 药 、 级 音 响设 备 振 动膜 、 纸 与 无 医 高 造 纺 织 物等 方 面应 用 研 究 的近 况 。 由于 细 菌 纤 维 素 可形 成 纳 米 级 的 极 细 纤 维 ， 有 极 高 的 杨 氏模 量 和 机 械 强 度 ， 具 以及 高 纯 度 和 高结 晶度 、 亲水 性和 生 物 可 降解 性 等特 点 ， 计 不 久 将成 为一 种 多 用 途 的 商 品。 高 预 ［ 键词 ］ 细菌 纤 维 素 ； 关 生产 ； 用 应
细菌纤维素的生产研究进展
有 望代 替植 物纤 维或 作为新 型 生物 可 降解材料 用 于 食 品、 化 学 工 业 和 医 学 领 域。Ｂ Ｃ在 １ ８ ８ ６ 年 被 Ｂ ｒ ｏ ｗ ｎ发现 ， 至今 已有 一 百多 年 的 历史 ， 但 因其 生产 成本 高 、 产率 低及 对其 物理 化学 特性 认识 了解 不足 ，
应用 受 到一 定 的局 限。 目前 ， 国外 已经 开 始 将 研 究 工 作 发 展 到 对 Ｂ Ｃ 的改性 、 修 饰 和 制 备 其 复 合 材 料 上 Ｊ ， 通 过 对 纤 维 素 的修饰 ， 制 备 了性能各 异 的纤 维素 衍生 物 ， 但 这方
面 的研究 还处 于起 步 阶段 。 国内在这 方 面的研 究工
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｐｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｐｒ ｏ ｄ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｂａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｕｍ ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ｏ ｓ ｅ
Ｆ Ａ Ｎ Ｚｈ ａ ｏ ｑ ｉ ａ ｎ
（ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ２ ６ ６ ０ ４ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ， ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ， ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｂ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ｏ ｓ ｅ（ Ｂ Ｃ ）ｉ ｓ
细菌纤维素的制备及在食品中的应用进展
细菌纤维素的制备
细菌纤维素的制备通常采用微生物发酵法，以天然糖类、有机酸或醇等为碳 源，通过控制培养条件和工艺参数来提高纤维素产量和品质。常见的制备方法包 括液体发酵和固体发酵。液体发酵具有生产效率高、易于工业化等优点，但需要 严格控制发酵条件，防止杂菌污染。固体发酵则以天然固态基质为培养基质，可 直接获得纤维素发酵产物。影响细菌纤维素品质的因素包括菌种、碳源、培养温 度、pH值、培养时间等。
细菌纤维素在食品中的应用进展
1、食品添加剂
细菌纤维素具有高持水性、良好的口感和稳定性能，可作为一种优质的食品 添加剂。在果蔬汁、酸奶、冰淇淋等食品中，细菌纤维素可作为增稠剂、稳定剂 和口感改善剂，提高食品的品质和稳定性。此外，细菌纤维素还可以替代传统化 学添加剂，为消费者提供更健康的选择。
2、营养补充剂
细菌纤维素的应用
1、工业领域
在工业领域，细菌纤维素被广泛应用于制造生物塑料、生物纤维和生物皮革 等产品。这些产品具有环保、可持续等优势，可替代传统的石油基材料。
2、医疗领域
在医疗领域，细菌纤维素被用于生产医用敷料、药物载体和组织工程支架等。 这些产品具有促进伤口愈合、减轻炎症反应等作用，为患者提供更好的治疗选择。
3、生物医用领域
细菌纤维素具有生物相容性和生物可降解性，在生物医用领域具有潜在的应 用价值。例如，可以将其用于药物载体、组织工程和再生医学等领域。通过与药 物分子或细胞相结合，细菌纤维素可以实现对疾病的有效治疗和组织修复。
结论
细菌纤维素作为一种重要的天然高分子纤维，在食品领域具有广泛的应用前 景。未来，随着生产工艺的优化和新型材料的研发，细菌纤维素将在食品工业和 其他领域发挥更大的作用。然而，要实现其广泛应用仍需克服生产成本高、生产 效率低等挑战。未来研究应于优化生产工艺、降低生产成本和提高产品质量等方 面，以推动细菌纤维素产业的可持续发展。
细菌纤维素的研究进展
细菌纤维素的研究进展发布时间：2022-10-20T07:13:53.903Z 来源：《科技新时代》2022年5月第9期作者：孙歆原沈凡熙王小龙[导读] 细菌纤维素是一种天然的生物高聚物，具有生物活性、生物适应性孙歆原沈凡熙王小龙山东协和学院山东济南 250109摘要：细菌纤维素是一种天然的生物高聚物，具有生物活性、生物适应性，具有独特的物理、化学和机械性能，例如高的结晶度、高的持水性、超精细纳米纤维网络、高抗强度和弹性模量等，因而成为近年来国际上新型生物医学材料的研究热点。
概括细菌纤维素的性质，发酵过程，改性方法以及在生物医学材料上的应用。
关键词：细菌纤维素；改性；生物医学材料前言细菌合成纤维素是在1886年由Brown首次报道的，是胶膜醋酸菌A.xyliumpppp在静置培养时于培养基表面形成的一层白色纤维状物质。
后来在许多革兰氏阴性细菌，如土壤木干菌、致瘤农杆菌和革兰氏阳性菌和八叠球菌中也发现了细菌纤维素的产生。
细菌纤维素与天然纤维素结物非常相似，都是由葡萄糖以B一1，4一糖苷键连接而成的高分子化合物，此外，细菌纤维素相对于传统的纤维素资源又有其优势，如加工时不用去木质素，可合成高质量的纸或者加工成任何形状的无织物，还可通过发酵件的改变控制合成不同结晶度的纤维素，从而可根据需要成不同结晶度的纤维素。
从纤维素的发现至今已有一百多年的历史，但由于无合适的实验手段以及纤维素的产量较低，因此多年来一直未受到足多重视。
近十几年来随着分子生物学的发展和体无细胞体系的应用，细菌纤维素的生物合成机制已有了很深入的研究，同时在细菌纤维素的应用方面也有了很大进展。
一、细菌纤维素的结构特点和理化特性经过长期的研究发现，BC和植物纤维素在化学组成和结物上没有明显的区剥，均可以视为是由很多D－此喃葡萄糖苷彼此C以（1-4）糖苷键连接而成的线型高分子，相邻的比南葡萄糖的6个碳原子不在一个平面上，而是呈稳定的椅式立体结物。
细菌纤维素发酵原料的研究进展
细菌 纤 维素 和植 物 纤维 素在 化学 组成 和 结构上 没 有 明显 的区别 ，是 由Ｂ１ ． 萄糖 苷键 一， 葡 ４ 连 接 而成 的线 型高 分子 化合 物 ，相邻 的吡 喃葡 萄糖 的六 个碳 原子 不在 一个 平面 上 ， 是 呈稳 而 定 的椅式 立体 结构 。细 菌纤 维素 纤维 的直 径远 小 于其它 天然 和人 工 纤维 ，约 为 ２ ＂８ ｎ， ０－ ０ｎｌ － － 属 于 天然 纳米 纤 维材 料 。细菌 纤 维素 有着 植 物纤 维 素所 没有 的 许多特 点 ：Ｉ ）高 结 晶度 和 高 化 学纯 度 ；２ ）高抗 张 强度和 弹性 模量 ；３ ）很 强 的水结 合性 ；４ ）极 佳 的形状 维持 能力 ；５ ） 较 高 的生物 相 容性 和适 应性 ；６ ）生 物合 成 时形状 和性 能 的可 调控 性 ，可制 备成 膜 、管 、絮
是 一种 主要 由细 菌产 生 的具 有生 物可 降解 的天然 纳米 结构 高分 子材 料 ， 年 来成 为 国 内外 生 近 物材 料研 究 的热 点之 ～ 。细 菌纤 维素 自 １８ ８ ６年被 Ｂ ｏ ｎ发现 至今 已有 一 百 多年 的历 史 ，但 ｒｗ
由于其 生产 成本 高及 对其 物 理化 学特 性认 识 了解 不足 ，以至 于其 应 用受 到一 定 的局 限 。 几 近
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 。
关键词 ：细 菌纤维素 ；原 料；碳源 ；发酵 培养基 中国分类号 ：Ｑ８ ５ Ｑ３ ２ １ ；Ｔ ５ 文 献标 识码 ：Ａ
细 菌纤 维 素 （ ａ ｔ ｉ ｅ ｕｏｅ Ｂ ｃｅ ａ Ｃ ｌ ｌｓ，简 称 ＢＣ）又称 微 生物纤 维 素 （ ｃｏ ｉｌ ｅ ｕｏｅ ， ｒｌ ｌ Ｍｉ ｂａ ｌ ｌｓ ） ｒ Ｃ ｌ
细菌纤维素的研究和应用新进展
细菌纤维素的研究和应用新进展纤维素是地球上最丰富的生物聚合物，主要分布于植物如树木、棉花等中，它是形成植物细胞壁的主要成分，也是形成许多真菌、藻类细胞壁的主要成分。
随着人们对纤维素类产品需求的增加，人们获取纤维素的方法正不断地改进和更新。
近年，发现一些细菌也能产生纤维素，其结构、理化特性和生化特性等皆与植物纤维素有较大的差异，与植物纤维相比，细菌纤维素(Bacterial Cellulose，BC)是由超微纤维组成的超微纤维网。
不仅是地球上除植物纤维素之外的另一类由细菌合成的天然惰性材料,而且是自1989 年Yamanaka 等[1]发现BC具有独特的功能后，以微生物作为载体，在分子水平上有高纯度、高结晶度、绿色环保的BC成为世界上公认的性能优异的新型生物学材料。
本文就BC的结构、性质、研究历史以及在生物医学材料上的应用综述如下。
1细菌纤维素的结构与特性1.1细菌纤维素的结构特点：BC是由葡萄糖分子以β-1,4糖苷键聚合而成的一种具有多孔性结构及一定纳米级孔径分布的高分子材料[2]。
早在1940 年，人们就用电镜观察到BC由独特的束状纤维组成，这种束状纤维的宽度大约为100 nm，厚度为3～8 nm，每一束由许多微纤维组成，而微纤维又与其晶状结构相关。
术醋杆菌（A.xylinum）是合成BC最强的细菌之一[3]，BC的生物合成可分为聚合、分泌、组装、结晶四大过程，这四大过程是高度耦合的，并和细胞膜上的特定位点密切相关。
1.2 細菌纤维素有许多独特的性质：①强的持水性和透气性：BC是一种水不溶性的惰性支持物，有很多“孔道”,有良好的透气、透水性能。
依据合成条件的不同，它能吸收60～700倍于其干重的水份[2]，未经干燥的BC的强持水性能(waterretentionvalues，wRv)值高达1000%以上，冷冻干燥后的持水能力仍超过600%。
经100℃干燥后的BC在水中的再溶胀能力与棉短绒相当，即有非凡的持水性,并具有高湿强度[4]；②高化学纯度和高结晶度：BC是一种“纯纤维素”，以100%纤维素的形式存在,不含半纤维素、木质素、果胶和其他细胞壁成分,结构单一，提纯过程简单；③较高的生物适应性和生物可降解性：Helenius等[5]开展了BC植入小鼠皮下组织的生物适应性研究及Klenm等[6]用BC微管材料取代老鼠颈动脉的研究都表明BC与老鼠身体没有任何排斥反应。
一种细菌纤维素气凝胶纤维的制备方法及其应用
一种细菌纤维素气凝胶纤维的制备方法及其应用细菌纤维素是一种天然的生物高分子材料，具有优异的生物相容性和生物可降解性，因此在生物医学领域具有广泛的应用前景。
为了充分发挥细菌纤维素的优势，研究人员提出了一种制备细菌纤维素气凝胶纤维的方法，并探索了其在医学领域的应用。
该制备方法首先通过发酵法获得细菌纤维素，接着将其纤维化。
在纤维化过程中，采用了一种无机盐溶液处理的方法，以改善纤维素的溶解性和流动性。
然后，通过干燥和交联处理，得到具有良好稳定性和结构性的细菌纤维素气凝胶纤维。
细菌纤维素气凝胶纤维具有多种优异特性，使其在医学领域具有广泛的应用潜力。
首先，其生物相容性良好，可以降低人体对植入物的排斥反应。
其次，细菌纤维素气凝胶纤维具有良好的生物可降解性，可以避免二次手术的风险，减少患者的痛苦和康复时间。
此外，细菌纤维素气凝胶纤维还具有较大的孔隙度和表面积，有利于细胞的附着和生长，促进伤口的修复。
在医学领域，细菌纤维素气凝胶纤维可用于制备生物可降解的创面敷料，可以有效地控制创面的渗出液，促进伤口的愈合。
此外，细菌纤维素气凝胶纤维还可以用于组织工程领域，制备人工血管和人工皮肤等生物材料。
这些生物材料在临床上可以替代受损组织，促进组织再生和修复。
细菌纤维素气凝胶纤维的制备方法及其应用为生物医学领域带来了新的研究方向和发展机遇。
然而，仍然存在一些挑战需要克服，如纤维化的效率和纤维素的功能改性等。
因此，需要进一步的研究和探索，以进一步提高细菌纤维素气凝胶纤维的制备效率和应用性能。
综上所述，细菌纤维素气凝胶纤维的制备方法及其应用在生物医学领域具有广阔的前景。
通过不断地深入研究和技术创新，相信细菌纤维素气凝胶纤维将为医学领域带来更多的突破和进展，为人类的健康福祉做出更大的贡献。
细菌纤维素在造纸工业中的应用和展望
3、废纸回收利用：
3、废纸回收利用：
废纸回收利用是造纸工业可持续发展的重要方向。然而，废纸再利用过程中 容易出现纸质变脆、强度下降等问题。添加细菌纤维素可以提高废纸浆的成纸强 度和耐破度，从而提高废纸回收利用率。
1、环保：
1、环保：
细菌纤维素的生产不需要木材或其他天然资源的消耗，可以大幅降低对环境 的破坏和资源的浪费。同时，由于细菌纤维素的生物降解性，使用后不会对环境 造成污染，符合当前环保和可持续发展的要求。
一、纤维素酶的应用
1、降低打浆能耗：纤维素酶可以软化植物纤维，降低打浆能耗，同时提高纸 浆的产率和质量。通过应用纤维素酶，可以实现低能耗、高产量的打浆目标。
一、纤维素酶的应用
2、提高纸浆纯度：纤维素酶可以分解植物纤维中的杂质，如木质素和半纤维 素等，从而提高纸浆的纯度。这种纯度提高可以改善纸张的品质和性能。
Байду номын сангаас
二、半纤维素酶的应用
二、半纤维素酶的应用
半纤维素酶是一种能够分解半纤维素生成木糖的酶。在制浆造纸过程中，半 纤维素酶主要用于改善纸浆的性能和质量。具体应用如下：
二、半纤维素酶的应用
1、提高纸浆产量：半纤维素酶可以分解植物纤维中的半纤维素，从而提高纸 浆的产量。这种产量的提高可以帮助制浆企业降低成本，提高经济效益。
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一、纳米纤维素的制备方法及性质
纳米纤维素具有一系列独特的性质，如高结晶度、高取向度、高强度、高透 明度等。此外，纳米纤维素还具有较好的生物相容性和降解性，可在生物医学、 包装、水处理等领域发挥重要作用。
二、纳米纤维素在制浆造纸工业 中的应用前景
1、提高纸张质量
1、提高纸张质量
纳米纤维素在制浆造纸工业中可以提高纸张质量。由于纳米纤维素具有高结 晶度、高取向度等特性，将其添加到纸浆中可以提高纸张的强度、防水性、抗张 强度等。此外，纳米纤维素还可以改善纸张的吸墨性能，提高印刷质量。
纳米功能材料细菌纤维素研究进展
（ ｃ ｏｌ ｆ ｎｉ ｎ ｎａ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｎ ｉｅｒ ｇ ｏ ｇ ｕ ｎｖｒ ｔ， ｈ ｎ ｈｉ ０ ６ ０ Ｃ ｉ ） Ｓｈ ｏ ｏ ｖ ｏ ｍｅｔ ｃｅ ｅａ ｄＥ ｇｎｅｉ ，Ｄ ｎ ｈ ａＵ ｉ ｓ ｙ Ｓ ａｇ ａ ２ １２ ， ｈｎ Ｅ ｒ ｌ ｎ ｎ ｅｉ ａ
ｏ ｈ ｍｃｌ ｅｈｏｏｙａｄＢｏ ｃｎｌｇ ， ００， ５ ２ １１—１４ ｆＣ ｅ ｉ ｃ ｎｌ ｎ ｉｅｈ ｏ ｙ ２ １ ８ （ ）：５ ａＴ ｇ ｔ ｏ ６．
［ ］ 刘四新 ， ２ 李从发．细菌纤维 素 ［ ． 京 ：中 国农 业大学 出版社 ， Ｍ］ 北
２０ ０ ７：１ ． ０１
倍。
品应用领域 和功 能来选择 合适 的反应 器 ， 是细 菌纤维 素从 实验 室 走 向工 业 化 生 产 的 研 究 重 点 。
参 考 文献
［ ］ Ｓｎ Ｄ ｈ ｎＹ ｍｐｏｅ ｅｔｉ ｅ ｒｄ ｃｉ ｆ ａｔ ｉ ｙｔｅ １ ａｉ Ａ， ａｍａ ．Ｉ ｒｖｍ ｎｓ ｎｔ ｏ ｕｔ ｎｏ ｃｅ ａ ｓｎｈ — ｈｐ ｏ ｂ ｒｌ
第４ 第 １ ０卷 ６期
２１ ０ ２年 ８月
广
州
化Байду номын сангаас
工
Ｖｏ ． １４０ Ｎｏ． ６ １
Ａｕ ｕ ｔ２ ２ ｇ ｓ． ０１
Ｇｕ ｎ ｚ ｕ Ｃｈ ｍｉａ ｎ ｕｓｒ ａ ｇ ｈｏ ｅ ｃ ｌＩ ｄ ｔｙ
纳 米 功 能 材 料 细 菌 纤维 素 研 究进 展 冰
李小维 ，朱艳彬 ，范艺苑 ，李
细 菌 纤 维 素 （ ａｔ ｉ ｅ ｕｏｅ或 Ｍ ｃｏｉ ｅｕｏｅ 简 称 Ｂ ｃｅ ａ ｃｌ ｌ ｒｌ ｌ ｓ ｉ ｂａ ｃｌ ｌ ， ｒ ｌ ｌ ｓ Ｂ 是细菌产生并分泌到基质 中的纤维素成分 Ｉ ， Ｃ） ２ 由单 纯的葡 萄 糖 缩 聚而 成 的 高 分 子 聚 合 物 ， 而 具 有 一 系 列 优 于 植 物 纤 维 因
细菌纤维素的结构与性质及其应用研究进展
１细菌纤维素的结构及性质
１ ． １细菌纤 维素的 结构特 点
图 １细菌纤维 素 的电镜照 片 卞 玉荣 等人通 过 培养 与 提 取 木 醋杆 菌 细 菌纤
维 素产 品 ， 并 对其 进 行 实验 分 析 ， 测 定 了 木醋 杆 菌所 Ｂ Ｃ结构与天然纤维素结构非常相似， 都是 由葡 产 生纤 维素 中纤 维 素 、 蛋 白质 、 脂肪的含量 ， 分 别 为 萄糖分子以 Ｂ一 １ ， ４ 糖苷键聚合而成的一种具有多孔 ９ ５ ． ８ ％、 １ ． ７ ％、 １ ． ３ ％。通过 电镜扫描照片观察 到 性结构及一定纳米级孔径分布的高分子材料 ］ 。与 产 品 的微 纤 维直径 在 （ ０ ． ０ １ —０ ． １ ） Ｌ ｍ 之 问 ，比一 般 其他 形式 的纤 维所 不 同 的是 细 菌 纤 维 素 是 一个 错 综 的棉花纤 维 、 木浆纤 维 和合 成 纤 维 直径 （约 １ ０ Ｌ ｍ 左 复 杂的链 接 网络结构 ， 而不 是可 分开 检测 长 度 的单 根 右） 要细 ， 比胶原纤 维 （ １ Ｌ ｍ）及 最 薄 的化 学合 成 纤 维 纤维。早在 １ ９ ４ ０年， 人们就用电镜观察到 Ｂ Ｃ由独特 （ １ Ｌ ｍ）还要 细 。 的束 状 纤 维 组 成 ， 这 种 束 状 纤 维 的 宽 度 大 约 为 １ ． ２细 菌纤 维素的独 特性质 １ ０ ０ ｎ ｍ， 厚度为 ３ ８ ｎ ｍ， 每一束 由许多微纤 维组成。图 Ｂ Ｃ 是一种水不溶性的惰性支持物 ， 有很多孔道 ， １ 为细菌纤维素分散体的电镜照片 。 有 良好 的透气 透水性 能 ， 具有 强 持水 性 和透 气 性 ； Ｂ Ｃ
倍以上 ， 具有高抗张强度和弹性模量 ； Ｂ Ｃ生物合成时 具有可调控性 ； 有极好的形状维持能力和抗撕力 ， Ｂ Ｃ 膜的抗撕能力 比聚乙烯膜和聚氧 乙烯膜要强 ５倍 ； 有 抗菌性和防腐性 ； 可利用广泛 的基质进行生产。 展进行了综述 ， 系统阐述了国内外发酵生产细菌纤维 素 原 料 的研究 进 展 。毋 锐 琴 等 人 对 细 菌 纤 维 素 发 酵培养基 的优化进行 了研究 ， 运用 Ｐ ｌ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ ｔ — Ｂ ｕ ｒ ｍ ａ ｎ 试验设计法对 ８ 个相关影响因素的效应进行了评价 ， 筛选出了有显著效应 的 ３ 个 因素 ： 酵母膏 、 Ｚ ｎ Ｓ Ｏ 、 无 水 乙醇 ， 然后 采 用 Ｂ ｏ ｘ—Ｂ ｅ ｈ ｎ ｋ ｅ ｎ 的 中心 组 合 试 验设 计和响应面分析方法 （ Ｒ Ｓ Ｍ）确定了上述三个 因素的 最 佳 浓度 。 培养细菌纤维素的方式主要有两种 ： 静态培养和 动态培养。静态培养是指醋酸菌静置培养 ， 在发酵液 表面产生纤维素膜。动态培养 是指在机械搅拌罐或 升气式生化反应器中通风培养醋酸菌 ， 纤维素完全分 散在发酵液中。虽然不 同的培养方式产生的细菌纤 维素在化学成分上完全相同 ， 但是在形态和物理性能 方面差异却很大 。 崔思颖 等人通过实验 比较了不同培养方式制 备的细菌纤维素的性质 ， 结果表 明 ， 静置培养 所产纤 维素成一薄膜 ， 纤维结构较纤细、 致密 ， 振荡培养所产 纤维 素成 球状 ， 两 者结 构有 明显 差 异 ； 两 者 的 红 外光 图谱基本一致 ； 振荡培养得到 的细菌纤 维素 的吸水 性和复水性均 比较好 ， 而静置培养得到的细菌纤维素 灰分含量较低。另外 ， 周伶俐 ¨ 等人也对不 同培养 方式对细菌纤维素的结构与性质进行 了研究 ， 认为不 同培养方式干扰了 Ｂ Ｃ的微观结构 ， 即： 静置 培养 的 纤维素丝带相互缠绕且层状重叠 、 更加致密 ， 丝带更 细， 富含 Ｉ 仅 ， 具有更高结 晶指数、 更大 的晶粒尺 寸； 静 置培养 得 到 的纤 维素 具有 良好 的热稳 定性 ， 发酵 罐培 养得到的纤维素具有 良好的阻燃性。
纤维素的改性及应用研究进展_罗成成
2015年第34卷第3期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS・767・化工进展纤维素的改性及应用研究进展罗成成，王晖，陈勇（中南大学化学化工学院，湖南长沙410083）摘要：植物纤维素是天然的可再生资源，对纤维素的改性利用一直是研究的热点。
本文简要介绍了纤维素的结构与性质，综述了纤维素的改性方法，包括物理改性、化学改性和生物改性等，其中化学改性是最主要的方法，包括酯化、磺化、醚化、醚酯化、交联和接枝共聚等，通常涉及其结构中羟基的一系列反应。
通过改性，引进了一系列离子型基团，有利于增强纤维素的亲水性。
经改性后的纤维素与之前相比，结晶度和聚合度明显降低，可及度明显提高，无论物理性质还是化学性质都表现出更大的优越性。
其后回顾了纤维素衍生物在食品、造纸以及建筑行业中的一些研究应用成果，阐述了其在医药及废水处理等方面的研究进展，并展望了纤维素衍生物的发展前景。
关键词：纤维素；纤维素衍生物；化学改性中图分类号：TQ072文献标志码：A文章编号：1000–6613（2015）03–0767–07DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2015.03.028Progress in modification of cellulose and applicationLUO Chengcheng，WANG Hui，CHEN Yong（School of Chemistry and Chemical Engineering，Central South University，Changsha410083，Hunan，China）Abstract：Plant cellulose is a natural renewable resource，and application of the modified cellulose has been a research focus.The structure and properties of cellulose are described，and cellulose modification methods are reviewed，including physical，chemical and biological methods.The main method is chemical modification，including esterification，sulfonation，etherification，ether esterification，crosslinking and graft copolymerization，which involve the reactions of hydroxyl groups in the cellulose.Hydrophilcity of cellulose could be enhanced by introduction of ionic groups.Compared with non-modified cellulose，crystallinity and degree of polymerization of modified cellulose decrease significantly，whereas accessibility is improved remarkably，with superior physical and chemical properties.Finally，the research achievements of cellulose derivatives in food，paper and construction industries are reviewed.Research progresses in pharmaceuticals，wastewater treatment and other areas are presented.Future applications of cellulose derivatives are prospected.Key words：cellulose;cellulose derivatives;chemical modification纤维素是植物细胞壁的主要成分，在自然界中分布甚广，是取之不尽、用之不竭的天然高分子化合物。
细菌纤维素制备功能材料的研究进展
细 菌纤 维 素 （ ｂ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ｏ ｓ ｅ ， 简称 Ｂ Ｃ） 是” 结 构使 细 菌纤 维 素 具 有
极强 的 吸水性 ， 可吸收 ６ ０ ￣７ ０ ０倍 于其 干重 的水 分 ，
定 的微 生 物 （ 主要 为 细 菌 ） 产生 的细 胞 外 纤 维 素 ，
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ｏ ｓ ｅ ｉ ｓ ａ ｎ ｅ ｗ ｋ ｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ｂ ｉ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ ｉ ｓ ｏ ｆ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｐ ｏ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ １ ． ｗｉ ｔ ｈ ｐ ｒ ｅ ｄ ｏ ｍｉ ｎ ａ ｎ ｔ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｏ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｃ ｏ ｍｍ ｏ ｎ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｓ ｃ ａ ｎ ’ ｔ ｂ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ ｄ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ， ｒ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ （ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ａ ｂ ｌ ｅ ｐ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ） ａ ｎ ｄ ｓ ｅ ｗａ ｇ ｅ ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｂ ｙ ｂ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ｏ ｓ ｅ ｂ ｏ ｔ ｈ ａ ｔ ｈ ｏ ｍｅ ａ ｎ ｄ ａ ｂ ｒ ｏ ａ ｄ， ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ｏ ｕ ｔ ｆ ｕ ｔ ｕ ｒ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
细菌纤维素生产及应用研究进展
细菌纤维素生产及应用研究进展
王银存;李利军;马英辉;王小娟;卢美欢
【期刊名称】《中国酿造》
【年(卷),期】2011(000)004
【摘要】细菌纤维素是经微生物发酵形成的新型生物合成材料,由于其性质特殊而受到国内外广大学者的关注.该文重点介绍了近几年国内外为提高细菌纤维素产量而进行的高产菌菌种选育、培养基优化、发酵条件和发酵模式等方面的研究;同时对重要应用进行了阐述.
【总页数】4页(P20-23)
【作者】王银存;李利军;马英辉;王小娟;卢美欢
【作者单位】西北大学生,命科学学院,陕西,西安,710069;陕西省微生物研究所,陕西,西安,710043;陕西省微生物研究所,陕西,西安,710043;陕西省微生物研究所,陕西,西安,710043;西北大学生,命科学学院,陕西,西安,710069;陕西省微生物研究所,陕西,西安,710043;陕西省微生物研究所,陕西,西安,710043
【正文语种】中文
【中图分类】TS202
【相关文献】
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2.细菌纤维素生物合成调控及在食品领域的应用研究进展 [J], 毕继才;刘四新;李从发
3.细菌纤维素在食品工业中的应用研究进展 [J], 吕橄;赵文韬;龚建萍;武广珩
4.细菌纤维素在食品工业中的应用研究进展 [J], 吕橄;赵文韬;龚建萍;武广珩
5.细菌纤维素的生物合成机理、理化性质及应用研究进展 [J], 王珊珊;韩永和;林志蓉;李敏
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三、细菌纤维素的重要应用
菲律宾、印度尼西亚、巴西、日本和美国 等国在食品、造纸、声音器材、伤口敷料工业 中均有相应的B C商品出售，尤其是在 日、美 等国，BC产业已形成年产值上亿美元的市场。 目前国内能提供的主要是由海南南国食品公司 等生产的椰果系列食品。
三、细菌纤维素的重要应用
国内在利用BC和其他材料结合生成纳米复 合材料方面也略有涉及。在食品工业中由于BC 具有很强的持水性、黏稠性和稳定性，可以作 为增稠剂、胶体填充剂和食品原料，现在已有 将BC用于发酵香肠、酸奶及冰激凌的生产研究 报道。在造纸工业方面充分利用BC的纳米级超 细特点，在造纸纸浆中加入BC，增加了纸张强 度、抗膨胀性能、弹性和耐用性。
薛璐等在发酵条件和发酵培养基的优化上进行 了研究，确立了最佳发酵条件和最佳发酵培养基 组分。 齐香君等采用RBD反应器与传统静态培养方式 生产BC，对2种培养方式的发酵动力学参数进行了 分析和讨论。结果表明，实验菌株QAX993适合在 RBD反应器中生产BC，产干纤维素量比静态培养方 式提高了2.79g/L。
细菌纤维素(bacterial cellulose，简称BC) 是由诸如醋酸杆菌属等细菌生产的一种新型高性 能微生物合成材料。与其他形式形成的纤维素相 比，尽管具有相同的化学成分，但其还具有特殊 的物理、化学和生物学特性，特别是发酵过程的 可调控、发酵底物的多样性、微生物的多样性等； 这些特性使得 BC 在食品、生物医药学、组织工 程支架材料、声学器材以及造纸、化妆品、采油、 膜过滤器等诸多领域获得较高的关注，受到国内 外学者青睐。国外对 BC 进行了广泛深入的研究， 并将其应用于食品工业、造纸和生物医学工程中， 取得了较好的研究成果。我国在微生物合成 BC 方面的研究刚起步，研究主要集中在菌种选育， 廉价培养基的选择，发酵T艺改进上。
1、细菌纤维素高产菌株筛选
张永凤等采用液态淋浇食醋生产中长膜发酵罐中的填 充料玉米芯，分离纯化出一株 BC 产生茵 Y22；添加糖茶 水、酒精、醋酸等增效因子可使纤维素膜快速产生，明显 提高 BC 的产量。 曹海鹏等以残次水果为原料，分离出一株BC产量较高 且遗传性能稳定的菌株G-29；初步鉴定为葡糖醋杆菌属， 该菌株已保藏于中国典型培养物保藏中心。
1、细菌纤维素高产菌株筛选
• BC高产菌株筛选方面国外在以前做了大量的研究NHJ等从 传统的发酵醋厂中分离得到的Acetobacter sp.V6在合成培养 基中200r／min振荡培养8d得到4.16g/纤维素。 • 国内一些研究人员分别从表面长膜的变酸黄酒、各种残次 水果、长膜的醋醅中分离到产量不同的产纤维素菌株: 马霞从长膜的醋醅中分离到 M12，经鉴定为醋化醋杆菌木 质亚种，30℃以25％葡萄糖作碳源静置培养 6d产干纤维素 4.16g/L，气升罐中产干纤维素 2.40g/L。
3、细菌纤维素高产菌株发酵培养基、 发酵条件和发酵模式优化
沈金鹏等选用3种酒糟浸出液作为主要原料， 利用木醋杆菌发酵制备BC。发现加入稻壳的白酒 丢糟浸出液更适合发酵，添加2％蔗糖、pH5.0和 30℃恒温静置发酵15d后产量2.17g/L， 发酵前后 pH值有变大的趋势。 但是从菌种选育到改良，再至生产工艺中的优 化的使用，产干纤维素量为2.00g/L～13.00g/L。 还难以满足工业化生产的需求。
细菌纤维素生产及应用研究进展
王银存 李利军 马英辉 王小娟 卢美欢
西北大学 生命科学学院，陕西 西安 710069 陕西省微生物研究所， 陕西 西安 710043
PPT制作：吴扬芳 王宇晨 许家旭
• 细菌纤维素是经微生物发酵形成的新型生物合成材料，由 于其性质特殊而受到国内外广大学者的关注。该文重点介 绍了近几年内外为提高细菌纤维素产量而进行的高产菌菌 种选育、培养基优化、发酵条件和发酵模式等方面的研究 ；同时对重要应用进行了阐述。 • 关 键 词 ： 细菌纤维素 ； 菌种选育 ； 发酵 ； 应用
2、细菌纤维素高产菌株改良
采用基因工程法改良纤维素产生菌在国内开 展较少，截至目前仅由凌云构建了用于 XWS-05 菌株的葡萄糖脱氢酶基因缺失体敲除的重组质粒 plgkm，并未获得真正的基因构建菌。
国外主要集中在基因工程改良BC菌株从而获得高 产菌株。
3、细菌纤维素高产菌株发酵菌纤维素
• 纤维素是自然界最丰富的天然高分子材 料，目前可以通过2类途径获得纤维素： 一类是天然合成纤维素，分为植物的光 合作用合成和微生物合成；另一类是人 工合成纤维素，分为在生物体外由纤维 二糖的氟化物经酶催化合成纤维素和新 戊酰衍生物开环聚合生成葡萄糖后再化 学合成纤维素。
一、细菌纤维素
二、发酵法生产细菌纤维素的研究
近几十年来，随着生物化学、分子生物学、 基因工程技术的发展和体外无细胞体系的应用以 及生物学、化学和物理学中各种技术方法的交叉 使用，使人类对自然界中纤维素合成机制有了更 为深入的研究。国外 BC 产量得到提高，现今主 要集中在运用诱变、基因工程重组等先进手段改 变菌株的 D N A结构来获得。我国对于 BC 的研 究开发尚处于起步阶段，研究主要集中在菌种选 育，廉价培养基的选择，发酵工艺改进上。
一、细菌纤维素
与植物纤维素相比，BC具有许多独特性质： (1)一种“纯纤维素”，具有高化学纯度和高结晶度； (2)具有很强的持水能力； (3)具有较高的生物适应性，在自然界可直接降解，不污染 环境； (4)超精细网状结构，细菌纤维素纤维是由直径 3nm～4nm 的微纤维组合成4Onto～60nm粗的纤维束，并相互交织形 成发达的超精细网络结构； (5)具有较强可塑性，弹性模量大，纤维模数为一般纤维的 数倍至 1 0倍以上，并且抗拉强度高； (6)BC生物合成时具有可调控性； (7)可利用广泛的基质进行生产。
2、细菌纤维素高产菌株改良
国内在 BC 高产菌株改良领域还仅限于传统的 改良方法: 余晓斌等通过紫外诱变、化学方法和基因工程 技术来改良产生 BC 菌株。 王远亮用紫外线和硫酸二乙酯进行复合诱变， 得到1株稳定的巴氏醋杆菌 UD.3748，产干纤维素 8.00g/L。 余晓斌等以木醋杆菌为出发菌株，通过紫外诱 变方法获得一株产酸减少，纤维素产量提高且稳 定的菌株 UV3，干纤维素产量由 6g/L 提高为 10.00g/L。