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细菌纤维素生产菌的筛选及其产物性质研究

熊强  
【摘要】: 细菌纤维素(Bacterial cellulose,简称BC)是由生长在液态含糖基 质中的细菌产生的,并分泌到基质中的纤维素成分,它不是细菌细胞壁的结 构成分,而是一种胞外产物。与植物纤维比较,细菌纤维素具有纯度高、结 晶度高、抗撕拉能力强以及生物适应性好等优点;作为一种新型生物材料, 细菌纤维素在食品、医药、生物医学材料、造纸、精纺及化工等众多领域具 有潜在的应用前景。 在国内细菌纤维素的研究刚起步,迄今尚无从自然材料获得纤维素原始 菌株的报道,更无此类产品应市。本文旨在分离和筛选产纤维素的自然菌株, 并研究其纤维素产物的性质。此外还对其发酵工艺进行了初步探讨,以期为 将来进一步开发和研究细菌纤维素打下基础。研究结果如下: 1.从自然界中筛选到一个细菌纤维素的合成菌系,由F-99和H组成,其中 能够合成纤维素的是F-99,经鉴定属葡糖杆菌属,H在菌系中起协同发酵作 用,初步鉴定为酵母菌。该菌系具有非常显著的混菌发酵优势,30℃恒温静 置培养7天,所产细菌纤维素的量达到156.21g/L(湿重),是F-99单菌发 酵纤维素产量的十倍。 2.X-射线衍射的结果显示:细菌纤维素的晶体属纤维素Ⅰ型,混菌发酵所产 纤维素的晶体在结晶度和结晶取向等方面均优于单菌发酵生产的纤维素。纤 维素酶解试验表明在细菌纤维素膜中纤维素的纯度为91.6%。此外,试验显 示纤维素膜还具有良好的阻菌效果和高吸水性能。 3.探索出细菌纤维素混菌发酵体系的最适发酵条件为:葡萄糖2%,酵母膏 0.25%,牛肉膏0.25%,柠檬酸0.115%,磷酸氢二钠0.27%,pH5.5,初始最 佳混菌比为6:1(F-99:H),30℃条件下静置培养7天。在以上条件下进 行液态发酵,获得细菌纤维素的最大产量为278.97g/L(湿重),是优化前 产量的1.79倍。


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