细菌纤维素.ppt

LOGO,*,*,LOGO,*,*,LOGO,*,*,LOGO,*,*,LOGO,*,*,LOGO,*,*,LOGO,*,*,LOGO,*,*,LOGO,*,*,LOGO,*,*,LOGO,*,*,细菌纤维素,Bacterial Cellulose,综述,细菌纤维素,细菌纤维素的简介,细菌纤维素,(Bacterial Cellulose,，简称,BC),又称为微生物纤维素,(Microbial Cellulose),，是指在不同条件下，由醋酸菌属（,Acetobacter,）、土壤杆菌属（,Agrobacterium,）、根瘤菌属（,Rhizobium,）和八叠球菌属（,Sarcina,）等中的某种微生物合成的纤维素的统称。,其中比较典型的是醋酸菌属中的葡糖醋杆菌（,Glucoacetobacterxylinum,，旧名木醋杆菌,(Acetobacter xylinum,），它具有最高的纤维素生产能力，被确认为研究纤维素合成、结晶过程和结构性质的模型菌株。,图,1,细菌纤维素膜表面吸附的菌体,图,2,细菌纤维素液膜,图,3,细菌纤维素的电镜照片,细菌纤维素的结构,经过长期的研究发现，细菌纤维素和植物纤维素在化学组成和结构上没有明显的区别，都可视为由,D-,吡喃葡萄糖单体以,-l,，,4-,糖苷键连接而成的直链多糖，直链间彼此平行，不呈螺旋结构，无分支结构，又称为,-1,，,4-,葡聚糖。但相邻的吡喃葡萄糖细菌纤维素在工业中的研究现状与前景的,6,个碳原子并不在同一平面上，而是呈稳定的椅状立体结构，数个邻近的,-1,，,4-,葡聚糖链通过分子链内与链间的氢键作用形成稳定的不溶于水的聚合物。,细菌纤维素的常用培养方式,细菌纤维素高产菌株的培育筛选,细菌纤维素的,特性,可调控性。利用细菌纤维素生物合成时，可根据需要合成各种功能材料。,高结晶度。细菌纤维素提纯过程简便，提纯出来的纤维素极纯，无果胶、木质素和半纤维素等伴生物的产生。,高持水性。“孔道”结构使细菌纤维素具有极强的吸水性，可吸收,60,700,倍于其干重的水分，因而利用细菌纤维素的空间三维结构制备出来的医用敷料不仅能保持伤口的干燥，而且能吸收伤口渗出物，从而避免伤口感染。,高弹性模量和抗张强度。细菌纤维素由于纤维直径达到纳米级别,(10,lOOnm),，其杨氏模量可高达,10MP,，抗拉强度高。,高抗撕性。细菌纤维素膜具有极佳的形状维持能力，其抗撕性比聚氯乙烯膜和聚乙烯醇膜和要强,5,倍以上。,可降解性。细菌纤维素可在自然界中直接降解，环保无污染。对环境起到很好的保护作用。,医用材料,造纸工业,纺织工业,食品工业,细菌纤维素的应用,医用材料方面,在医用材料方面，细菌纤维素具有良好的生物适应性、韧性强度和水合度。有利于皮肤组织生长和限制感染。其作为医用材料的主要特点是潮湿情况下机械强度高，对液、气通透性好，与皮肤相容性好、无刺激，并且结构极为细密，防菌性和隔离性较好，现已制成人造皮肤、纱布、绷带和“创可贴”等伤口敷料商品。细菌纤维素膜还可作为缓释药物的载体携带各种药物，用于皮肤表面给药，促使创面的愈合和康复。,造纸工业,日本在造纸工业中，将醋酸菌纤维素加入纸浆，可提高纸张强度和耐用性，同时解决了废纸回收再利用后，纸纤维强度大为下降的问题。加细菌纤维于普通纸浆可造出高品质特殊用纸。,Ajinomoto,公司与三菱公司合作开发用于流通货币制造的特级纸，印制的美元质量好、抗水、强度高。用细菌纤维改性的高级书写纸吸墨均匀性、附着性好。由于纳米级超细纤维对物体极强的缠绕结合能力和拉力强度，使细菌纤维机械匀浆后与各种相互不亲和的有机、无机纤维材料混合制造不同形状用途的膜片、无纺布和纸张产品十分牢固。在制造过滤吸附有毒气体的碳纤维板时，加入醋酸菌纤维素，可提高碳纤维板的吸附容量，减少纸中填料的泄漏。,纺织工业,在纺织工业中，细菌纤维素的结构特点和功能特性，使之能代替或与各种常用的树脂用于无纺布中作粘合剂，改善无纺布的强度、透气性、亲水性及最终产品的手感等，所适用的纤维包括当前广泛使用于无纺布的各类纤维，如尼龙、聚酯、木材纤维、碳纤维及玻璃纤维等。,细菌纤维素凝胶面膜,细菌纤维制成的衣服,细菌纤维防螨布,在食品工业方面,在食品工业方面，利用细菌纤维素的凝胶和高持水特性及其产物醋酸、乳酸等的特殊风味，可将其作为人造肉、人造鱼、火腿肠中的食品成型剂、增稠剂、分散剂、改善口感材料及肠衣和某些食品的骨架，成为一种新型的重要食品基料。细菌纤维素用作保健食品，具有防便秘、清肠胃、排毒、降低胆固醇的功效。,目前，海南省食用细菌纤维素年产量就达,18,万吨左右，年产值近,3,亿元。特别是椰果产业，目前国内从业企业约,80,多家，椰果生产已经进入工业化阶段。椰果是甜品店里的宠儿，但它却不是椰子的直接产物，而是椰子水经过细菌发酵所产生的纤维素。,需要解决的问题,1.,如何选育得到高产纤维素菌,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,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,谢谢,