细菌纤维素的研究及应用论文

细菌纤维素形成独特的织态结构, 并因“纳米效应”而具有高吸水性和高保水性、对液体和气体的高透过率、高湿态强度、 尤其在湿态下可原位加工成型等特性。高纯度和优异的性能使细菌纤维素纤维可在特殊领域广泛应用。在医用材料中的应用 由于良好的生物相容性、湿态时高的机械强度、良好的液体和气体透过性以及抑制皮肤感染，细菌纤维素可作为人造皮肤用于伤口的临时包扎。Biofill?誖和Gengiflex?誖就是两个典型的细菌纤维素产品，已广泛用作外科和齿科材料。对于二级和三级烧伤、溃疡等，Biofill?誖已被成功地用作人造皮肤的临时替代品。Gengiflex?誖已用于齿根膜组织的恢复。基于细菌纤维素的原位可塑性设计出的一种新型生物材料BASYC?誖可望在显微外科中用作人造血管。在食品工业中的应用 由于细菌纤维素具有很强的亲水性、黏稠性和稳定性，可作为食品成型剂、增稠剂、分散剂、抗溶化剂、改善口感作为肠衣和某些食品的骨架，已成为一种新型重要的食品基料和膳食纤维。如传统发酵工艺中，由醋酸菌纯种培养或醋酸菌和其他微生物混合培养，可产生含有丰富纤维素的发酵食品。“Nata de coco”就是用醋酸菌和米粉糖发酵后制成的甜点食品，是日本目前30种颇受欢迎的食品之一。在造纸工业中的应用 日本在造纸工业中，将醋酸菌纤维素加入纸浆，可提高纸张强度和耐用性，同时解决了废纸回收再利用后，纸纤维强度大为下降的问题。加细菌纤维于普通纸浆可造出高品质特殊用纸。Ajinomoto公司与三菱公司合作开发用于流通货币制造的特级纸，印制的美元质量好、抗水、强度高。用细菌纤维改性的高级书写纸吸墨均匀性、附着性好。由于纳米级超细纤维对物体极强的缠绕结合能力和拉力强度，使细菌纤维机械匀浆后与各种相互不亲和的有机、无机纤维材料混合制造不同形状用途的膜片、无纺布和纸张产品十分牢固。在制造过滤吸附有毒气体的碳纤维板时，加入醋酸菌纤维素，可提高碳纤维板的吸附容量，减少纸中填料的泄漏。高级音响设备振动膜 醋酸菌纤维素的高纯度、高结晶度、高聚合度及分子高度取向的特性，使其具有优良的力学性能。经热压处理后，杨氏模量可达30吉帕，比有机合成纤维的强度高4倍，可满足当今顶级音响设备声音振动膜材料所需的对声音振动传递快、内耗高的特性要求。日本Sony公司与Ajinomoto公司携手开发了用醋酸菌纤维素制造的超级音响、麦克风和耳机的振动膜，在极宽的频率范围内传递速度高达5 000 米/秒，内耗为 ，复制出的音色清晰、宏亮。而目前的普通高级音响铝制振动膜的传递速度为 5 000 米/秒，内耗为 。松木纸振动膜传递速度为500 米/秒，内耗为 。醋酸菌纤维素振动膜的这个优异特性主要来自其极细的高纯度纤维素组成的超密结构，经热压处理制成了具有层状结构的膜，因而形成了更多氢键，使其杨氏模量和机械强度大幅度提高。

是的，纤维素分解为细菌所需的糖类

在培养基中添加上述浓度的甲醇作为碳源,进行甲醇模拟废水培养基产细菌纤维素的可行性研究。随后采用实际甲醇废水配制的培养基,通过比较纤维素产量和甲醇去除率,确定甲醇废水培养基(酵母粉,碳酸钙,加入甲醇废水1000mL,pH调节至),于30℃、180r·min-1动态发酵10d,纤维素产量达到最高为 g·L-1,是葡萄糖培养基的70%;对比分析甲醇废水发酵前后水质;甲醇浓度降低了65%,出水COD, BOD5, TOC去除率达10%以上,优于其他发酵方式。< br>细菌纤维素(bacterial cellulose,简称BC)是由微生物产生的一类超纯纤维素,与天然植物纤维相比,具有更加优越的独特性能,其应用范围涉及了食品、造纸、医学工程等多个领域,具有广阔的商业前景。但是与生产植物纤维素的现代化工业相比,细菌纤维素的生物研发工程进展滞后,存在产量低、成本昂贵的问题。本研究针对细菌纤维素生产成本高,特别是培养基碳源成本较高的问题,拟开发出低成本的培养基碳源。甲醇废水主要含有甲醇、水及少量其他有机物,主要存在于发酵、化工、农药、医药等行业的生产过程中。以木醋杆菌(Gluconacetobacter xylinus)为菌种,利用甲醇废水中有机物作为碳源,制备细菌纤维素,不仅有效地降低了原材料的生产成本,同时实现了废水的资源化。 将木醋杆菌接入甲醇浓度逐渐升高的培养基中进行驯化,发现木醋杆菌在甲醇浓度≤(体积比)时可以存活,在甲醇浓度≤(体积比)时可以产细菌纤维素,确定木醋杆菌对甲醇具有高耐受性并产细菌纤维素。