改性细菌纤维素发酵制备与性能研究文献综述
2020-04-16 04:04
文 献 综 述 1.1 细菌纤维素(BC) 细菌纤维素 (Bacterial cellulose,简称 BC)是1886 年Brown在发酵的醋表面发现的,并命名其产生的菌株为木醋杆菌(Acetobacter xylinus)[1]。
其是以纯纤维素的形式存在,由β-D-葡萄糖通过β-1,4-葡萄糖苷键联络形成了直链,而且直链是无分支结构的,彼此之间是平行的,分子内和分子之间的氢键形成了一种不掺杂其他多糖的网状结构。
BC与其他植物纤维素相比,具有更优良的性质:超精细纳米网状结构,高化学纯度和结晶度以及聚合度,高持水保湿能力,良好的生物相容性和生物可降解性,没有任何毒性或过敏副作用[2-5]。
因此,细菌纤维素在声响振动膜、医药、纸品、食物等产品的生产中,已经步入工业化的阶段,同时在其它领域中也体现出了巨大的潜在价值[6]。
目前主要产细菌纤维素的微生物有醋酸菌属、假单胞杆菌属护、土壤杆菌属、根瘤菌属等几种属中的部分菌种。
而产量最高的的应为醋酸菌属中的木醋杆菌。
目前能实现工业上大批量生产的也就是木醋杆菌[7]。
1.2细菌纤维素的形成过程 合成细菌纤维素是一个复杂的过程。
一般可分为聚合、分泌、组装与结晶四个大过程,这四个过程是高度耦合的,并且和细胞膜上的特定位点密切相关[8]。
以木醋杆菌为例,其将葡萄糖合成纤维素主要有四个酶促反应步骤[9]:①葡萄糖在葡萄糖激酶的作用下转化为6-磷酸-葡萄糖;②6-磷酸-葡萄糖在葡萄糖磷酸异构酶的作用下转化为卜磷酸-葡萄糖;③卜磷酸-葡萄糖在焦磷酸化酶的作用下生成尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG);④在细胞膜上,纤维素合成酶将UDPG合成为13-l,4-糖苷键链,然后再聚合成纤维素。
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