细菌纤维素
应用前景
作为缓释剂,应用于西药、中药、中成药 作为增强材料,提高ZnO、金磁微粒等在细 ZnO 菌、传感器的作用 作为载体与生物芯片结合,拓展其在肿瘤、 癌症诸多方面的检测、诊断和治疗作用
发酵的调控
在纤维素的合成中,尿苷葡萄糖为合成细菌纤 维素的直接前体,而6-磷酸葡萄糖作为分支点,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,经过戊糖循环和葡萄糖 异生途径,也可通过生成6-磷酸葡萄糖,进一步转 化为纤维素,因此,在细菌纤维素的发酵生产中, 可采用适当方法来抑制或阻断戊糖的形成,使碳源 转向纤维素的合成,从而提高原料的利用率和转化 率,达到提高细菌纤维素产量的目的。
细菌纤维素的生产菌株
产纤维素细菌 杆菌属、根瘤菌属、八叠球菌属、假单胞菌 属、固氮菌属、气杆菌属和产碱菌属。其中 木醋杆菌是最早发现也是研究较为透彻的纤 维素产生菌株,可以利用多种底物生长,是 目前已知合成纤维素能力最强的微生物菌株。
培养基及培养条件
木醋杆菌C544的发酵条件和培养基成分 产纤维素适宜温度范围为25℃ ̄31℃,30℃时纤维素产量最 高; 适宜的初始pH值范围为5.5 ̄7.0,在pH6.0时纤维素产量最高。 优化出的培养基配方为:葡萄糖5.0%(w/v)、大豆蛋白胨 0.9%(w/v)、Na2HPO4·12H2O0.8%(w/v)及柠檬酸0.5%(w/v) 在最佳发酵条件下纤维素最大产量可达7.79g/L,是优化前产 量的3.52倍。 当基础培养基中加入10%(w/v)甘露醇作为碳源时,发酵终点 的pH值为4.50,对纤维素的合成有利,纤维素产量达到9.33g/L, 是优化前产量的4.22倍。
培养基及培养条件
醋杆菌C2的最适碳源为蔗糖,D-甘露糖醇, 最适氮源为蛋白胨,酵母粉,无机盐为MgSO4·7H2O 和柠檬酸三钠; 发酵最佳工艺为 :p H5.0 ,2 0℃ 发酵时间 5~ 7d 使用优化后的培养基配方,醋杆菌C2的纤维素产量 可达9.5g/L 产酶最佳培养基配方为:蔗糖7%,酵母膏0.7%,蛋白 胨1.1%,MgSO4·7H2O 0.2%,柠檬酸三钠0.1%。)
细菌纤维素的常用培养方式
醋酸杆菌合成纤维素的过程
大致可分为四个步骤 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、在尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)焦磷酸化酶的作 用下由1-磷酸-葡萄糖生成UDPG 4由纤维素合成酶将UDPG合成b-1-4葡萄糖苷链, 再装配形成纤维素
细菌纤维素
姓名
综述
细菌纤维素 细菌纤维素的生产菌株 培养基及培养条件 细菌纤维素的发酵机制 发酵的调控 细菌纤维素的分离纯化 细菌纤维素的用途 需要解决的问题 应用前景
细菌纤维素
细菌纤维素 细菌纤维素(Bacterial Cellulose,简称 纤维素 ,简称BC)又称为 又称为 微生物纤维素 纤维素(Microbial Cellulose),它是一种由 微生物纤维素 , 细菌产生的生物高聚物。从纤维素的分子组成看 生物高聚物 分子组成 细菌产生的生物高聚物。从纤维素的分子组成看, 一样都是由β-D-葡萄糖通过 葡萄糖通过 BC和植物纤维一样都是由 和植物纤维一样都是由 葡萄糖通过β-1,4, 糖苷键结合成的直链 又称为β-1,4-葡聚糖。但从 键结合成的直链, 葡聚糖。 糖苷键结合成的直链,又称为 , 葡聚糖 物理、化学、机械性能来看, 物理、化学、机械性能来看,它具有自己独特的性 例如高的结晶度 高的持水性、 结晶度、 质,例如高的结晶度、高的持水性、超细纳米纤维 网络、 抗张强度和弹性模量等 网络、高抗张强度和弹性模量等,是一种新型纳米 生物材料,已应用于食品、造纸、医学材料、 生物材料,已应用于食品、造纸、医学材料、声音 振动膜等各个领域,现已成为国际的研究热点。 振动膜等各个领域,现已成为国际的研究热点。 细 菌纤维素是一种次生代谢产物 所以营养成分 代谢产物, 成分对 菌纤维素是一种次生代谢产物,所以营养成分对 BC的形成有很大影响 的形成有很大影响
其他用途
细菌纤维素还可以替代棉、麻等纺织原料或 膜滤器(无菌装置、超滤装置、反渗透滤膜 等),生物传感器表面膜,哺乳动物细胞的 培养基质,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
需要解决的问题
1如何选育得到高产纤维素菌株 2实验室放大能否实现 3如何降低成本以提高纤维素产量 4如何优化纤维素产品的结构性能
细菌纤பைடு நூலகம்素的用途
音响设备振动膜:可用于制造具有高传播速度和 高内耗(产生的声音清晰)的声音振动膜。 医药方面:以细菌纤维素生产人造皮肤 食品工业:由于细菌纤维素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 造纸:在纸料中添加细菌纤维素可提高纸张强度 和耐用性,且可造出高品质的特殊用纸