论文总字数：16330字

摘 要

细菌纤维素具有纯度高，结晶度高，机械强度高，吸水量高以及生物相容性好等优点，在食品，造纸，声音震动膜，人造皮肤，生物降解材料等领域有着广泛的应用。本实验以腐烂的水果为原料，利用BSH选择性培养基筛选细菌纤维素生产菌株。试验共采集样品32份，从中筛选到细菌纤维素产生菌四株，分别为G-11，G-22，G-33，G-44。G-11来自于苹果，产量也最高，产量达到12.04g/100ml。利用生理生化方法对该菌株进行鉴定，该菌经生理生化鉴定为葡糖杆菌属（Gluconobacters .P.）。

关键词：细菌纤维素 腐烂水果 筛选 鉴定

Screening and identification of bacterial cellulose

Abstract

Bacterial cellulose has high purity, high crystallinity, high mechanical strength, high water absorption and good biocompatibility, etc. It has a wide range of applications in the food, paper, film sound vibrations, artificial skin, biodegradable materials and other fields . In this experiment,we choose rotten fruit as raw material and use BSH selective media to identify the screend strains of Bacterial cellulose.In the test,we collect 32 parts of samples, from which four strains of bacterial cellulose producing bacteria is screened.They are called G-11, G-22, G-33, G-44. G-11 is from Apple, also the highest yield, and the production reached 12.04g/100ml. According to physiological and biochemical, the bacteria is identified by Gluconobacter.p.

Key words: Bacterial cellulose Rotting fruit Screening Identify

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 细菌纤维素 1

1.1.1 细菌纤维素的结构和性能特点 1

1.1.2 细菌纤维素的产生方式 1

1.1.3 细菌纤维素的特性 2

1.2 细菌纤维素产生菌的筛选 2

1.2.1 筛选的影响因素 2

1.2.2 筛选的方法 3

1.3 细菌纤维素的应用现状 4

1.3.1 细菌纤维素在食品中的应用 4

1.3.2 在生物医学材料方面的应用 4

1.3.3 在固定化酶方面的应用 5

1.3.4 在造纸和无纺织物中的应用 5

1.3.5 在声音器材方面的应用 5

1.3.6 在油田中的应用 6

1.3.7 其他 6

1.4 本研究的目的和意义 6

第二章 实验部分 8

2.1 材料与方法 8

2.1.1 样品来源 8

2.1.2 主要试剂 8

2.1.3 主要仪器 9

2.1.4 培养基 9

2.2 实验方法和步骤 9

2.2.1 菌种的筛选 9

2.2.2 菌种的培养 10

2.2.3 菌种的鉴定 10

2.3 结果与讨论 12

2.3.1 细菌纤维素产生菌初筛结果 12

2.3.2 鉴定结果 13

第三章 结论与展望 17

3.1 结论 17

3.2 展望 17

参考文献 18

致 谢 20

第一章 文献综述

1.1 细菌纤维素

众所周知，传统工业上纤维素的来源主要是一些绿色的植物，可是近年来一些研究人员发现细菌也有产纤维素的能力，为了区别于植物纤维素，我们将细菌产生的纤维素成为细菌纤维素，又称生物素。

1.1.1 细菌纤维素的结构和性能特点

细菌纤维素(Bacterial cellulose,简称BC)由D-毗喃葡萄糖以β-1,4-糖苷键连接而成的直链多糖，相邻的吡喃葡萄糖的6个碳原子不在同一平面上，而呈稳定的椅状结构，数个邻近的β-1,4葡聚糖链由分子链内和链间通过氢键作用而形成稳定的不溶于水的聚合物^[1-2]。细菌纤维素是由生长在液态含搪基质中的细菌产生的，并分泌到基质中的纤维素成分，它不是细菌细胞壁的结构成分，而是一种胞外产物。与植物纤维素相比，细菌纤维素具有独特的物理特性，并因此引起注意，细菌纤维素具有其独特的结构和设置属性，如优异的机械强度，超细纤维,生物降解性,和高结晶度^[3-6]。可以从细菌纤维素众多的优点中看出，细菌纤维素有着可观的商业特点，但是与此同时值得关注的是，细菌纤维素的生产一直是制约其广泛应用的关键，许多学者对细菌纤维素进行了各种探索，以期获得优质高产的细菌纤维素。

1.1.2 细菌纤维素的产生方式

细菌纤维素，即由细菌产生的纤维素，又称微生物纤维素(microbial cellulose)。很多细菌如醋酸杆菌、农杆菌、无色杆菌、产气杆菌、固氮菌、假单胞菌、沙门氏菌、大肠杆菌和根瘤菌都能产生纯度很高的胞外纤维素^[7]。

其中木醋杆菌是发现最早、研究最为透彻的纤维素产生菌株，也是研究纤维素生物合成过程和机制的模式菌株^[8]。该菌属为革兰氏阴性菌，宽度为0.6－0.8微米，长度1.0-4.0微米，以单个，成对或者链状存在，为革兰氏阴性好氧菌，能够氧化乙醇，具有过氧化氢酶，同时无法水解明胶或者是还原硝酸盐，可以利用碳源，主要为葡萄糖，半乳糖，蔗糖，乙醇，甘油等，无法利用五碳糖，三糖以及多糖类物质。为根据产纤维素菌株的特性，可在腐败的水果、蔬菜、醋及发酵饮料中进行样品采集并加以富集筛选出产该菌株，进而进行传统的驯化(如紫外诱变法，化学诱变法，质子自杀法)或者用基因工程方法加以改良，以期获得优良菌株^[9]。

除了木醋杆菌以外，以上提到的，可以产生纤维素的菌株，八叠球菌是比较特殊的，它是世界上唯一能产生纤维素的革兰氏阳性菌，1961年，Canale等人的研究表明该菌株能够产生无定型纤维素，使细胞之间相互粘附成团存在，同时也能够帮助细菌获取营养。由此可见，如果要产生纤维素，或许形成絮状结构细菌是一个前提。

1.1.3 细菌纤维素的特性

1. 结构比较均一，化学纯度高，结晶度高，分子取向好，以单一纤维存在，对于制备生产一些微小纤维产品时十分有利，因为利用天然纤维制备微小纤维，需要一系列的加工过程，因此，在这个层面上，细菌纤维素省时，方便。
2. 超细，直径在10nm-100nm之间，远远小于天然或者人工合成的纤维素的宽度。
3. 水结合能力很强，由于细菌纤维素具有独特的网状结构，直径也只有0.1微米，它的表面积相当于植物纤维的300倍，因此与植物纤维素相比，它的亲水性，粘稠性，稳定性都比较高。
4. 是一种环境友好型纤维素，能够很快的适应生物，并且在自然界中能够降解，不污染环境，属于大自然的使者。
5. 在生物合成时，它的结构和理化特性是可以调控的。不同的培养方法，可以得到不同理化特性的纤维素，比如，静态培养时，得到的纤维素，与动态培养相比，纤维素的聚合度比较高，结晶系数大，拉伸强度高，杨氏模量高，但是缺点就是，它的持水能力降低，悬浮液粘度也比较低。同时，在培养的过程中，培养基的营养物质不同，也可以影响细菌纤维素的宏观形态，产量，晶体结构等理化特征。

1.2 细菌纤维素产生菌的筛选

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