1. 研究目的与意义

细菌纤维素（bacterial cellulose，BC）是一种由某些特定微生物菌株合成的具有超高纯度的纳米级纤维素。与一般的植物纤维素相比，细菌纤维素具有很多优良特性，如：细菌纤维素具有独特的三维网络结构、与水的结合能力强、与自然界中生物良好的相容性和易降解特性、结晶度高、机械强度好、合成过程可控性高等。因此，细菌纤维素在食品行业、造纸工业、医药工业、材料和纺织行业等诸多领域均有巨大的应用潜力。能够产生纤维素的微生物细菌有醋酸菌属(Acetobacter)，土壤杆菌属假单胞杆菌属(Preudomonas)，无色杆菌属(Achromobacter)，产碱杆菌属 (Alcaligcncs)，气杆菌属(Aerobacter)，固氮菌属(Azotobacter)，根瘤菌属(Rhizobium)和八叠球菌属(Sarcina)等，其中木醋杆菌是合成细菌纤维素能力最强的细菌。

细菌纤维素生产中，培养基原料成本偏高一直是制约其发展的主要原因之一。甘露醇、果糖和葡萄糖等合成或半合成培养基所用碳源适合用于发酵生产细菌纤维素，效果也较好，但因其价格较高，仅适用于实验室研究和小型发酵生产，不适于大规模工业化生产。一些天然来源的培养基因量大价低，是规模化生产细菌纤维素的良好原料。这些天然原料包括水果类原料、糖质原料、低值淀粉类原料和废弃纤维素类原料。利用木质纤维素原料水解液制备细菌纤维素替代传统采用单糖培养基生产细菌纤维素可以缓解粮食紧张、占用农业耕地等问题，来源广泛且价格低廉，本研究以木醋杆菌为发酵菌株，利用木质纤维预处理液生产细菌纤维素，并考察起始糖浓，发酵pH，木质素磺酸盐、纤维素、木糖、纤维寡糖添加对发酵的影响，为细菌纤维素的低成本规模化生产提供理论依据。

2. 国内外研究现状分析

细菌纤维素自1886年brown发现以来一直没有得到很好的认识与利用，当时固然是由于实验条件和对其特性的认识不够。

但目前主要是其产量低、价格比较昂贵制约了它的广泛应用，因此有很多研究集中在细菌纤维素的大规模的生产上。

国内外研究人员在选育产纤维素优良菌株、优化培养条件、选择合适的发酵工艺的同时也在不断地寻找廉价合适的原料降低生产成本而又能提高纤维素产量的方法。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容

（1）稀酸预处理原料酶水解液的制备；

（2）酶水解液制备细菌纤维素；

（3）相关组分对细菌纤维素产量的影响；

4. 研究创新点

本文以木质纤维原料水解液为发酵基质，利用木醋杆菌发酵制备细菌纤维素，研究还原糖浓度、初始pH值、木质素磺酸盐、纤维素、木糖、纤维寡糖等对纤维素产量、糖利用率和终点pH的影响，通过本研究可以大大降低细菌纤维素生产成本,特别是培养基碳源成本，找到了利用木质纤维原料水解液制备细菌纤维素的理想方法，为细菌纤维素大规模工业化生产提高了技术支持和理论保证。