1. 研究目的与意义
细菌纤维素是由微生物生产具有超微纤维结构的纤维素分子,其具有超纯、超细、超强、高吸水保水率和高生物适应性等优点。
它不仅是食品工业和造纸工业的主要的原料,同时还能用来制造新型高性能功能材料和高分子复合材料,在许多领域扮演着重要的角色。
在当今世界面临人口、资源、环境、粮食等急切需要解决的问题的情况下,大力开发像细菌纤维素这种新型的,环境友好型的材料来造福人类,具有重要的战略意义。
2. 国内外研究现状分析
马霞等发现如果添加适量的乙酸,那么会提升细菌纤维素的产量,如果过多则会抑制其产量。
原因是如果以部分乙酸作为碳源则生成atp来节约葡萄糖,这样葡萄糖的转化率会增加,但是如果浓度过大则会抑制细菌生长。
cheng等则对培养获得的细菌纤维素先进行降解,然后用传统方法氯乙酸进行衍生处理。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:1. 木醋杆菌发酵制备纤维素的过程分析2. 木醋杆菌发酵过程中所产细菌纤维素形态结构变化研究3. 不同类型添加剂对发酵促进作用的影响4. 考察最佳添加剂用量对发酵促进作用的影响(历程)5. 分析促进剂对细菌纤维素生成量、菌膜中胞外多糖所占比例和组分变化和对细菌纤维素聚合度、结晶度和形貌的影响。
研究计划:1.木醋杆菌发酵制备纤维素过程分析(历程曲线)考察糖消耗速率、菌体生长速率、葡萄糖酸、乙酸等代谢副产物生产速率2.发酵过程细菌纤维形态结构变化测定细菌纤维生成量、菌膜中胞外多糖所占比例和组分变化、SEX、XRD、FTIR分析发酵时间对细菌纤维素形貌的影响3.不同类型添加剂对发酵促进作用的研究(同一时间筛选最佳促进剂)小分子物质(乙酸、乙醇、低聚纤维寡糖)大分子物质(羧甲基纤维素钠、木质素、磺酸盐、琼脂、海藻酸钠、荧光增强剂ST)激素类物质(植物激素类赤霉素、脱落酸、玉米酥、吲哚-3-乙酸)4.考察最佳添加剂用量对发酵促进作用的影响(历程)5.分析促进剂对细菌纤维素生产量、菌膜中胞外多糖所占比例和组分变化和对细菌纤维素聚合度、结晶度和形貌的影响。
4. 研究创新点
目前细菌纤维素生产还存在产量较低、生产成本较高的问题。
使用少量添加剂来大幅度提高细菌纤维素的产量成为当前的一个重要研究方向。
