-
因为细菌纤文素的独特的特性能够带来巨大的价值，国内外的学者对细菌纤文素都有非常多的研究发现。在巴西，有种称为Biofill的特殊的人造皮肤的商品被成功地应用于超过400个病例中[1]。这种人造皮肤是利用细菌纤文素能粘在玻璃表面，液态水无法渗透，水蒸气和气体能渗透[1]。传统的发酵工艺中，由醋酸菌纯种培养或醋酸菌和其他微生物混合培养出发酵食品。1967年，Lapuz等证实“Nata”是由A.xylinum产生的纯细菌文素.现今，塔纳和红茶菌在中国，日本，菲律宾和印度尼西亚等国家广受欢迎[2]。24236
- 上一篇：生物质吸附剂国内外研究现状
- 下一篇：结构动力学响应的数值计算研究现状
在日本和美国，细菌纤文素被作为膜滤器（无菌装置，超滤装置，反渗透滤膜等）、哺乳动物细胞培养载体，用于生产高强度纸杯、可循环使用的婴儿尿布、仿真人造皮革，以及作为护肤霜、指甲油等化妆品的基质或药物载体。我国有非常丰富的大豆资源，将大豆乳清应用于细菌纤文素的生产，为大豆乳清的无污染处理与排放提供了新的途径[3]。发酵产物细菌纤文素可以应用到各个领域。细菌纤文素的研究大致为：细菌纤文素菌种改良和优良菌种的选育；发酵工艺和设备改良如国外的科学家发明了二步发酵法和循环连续装置；培养基的优化达到降低成本提高纤文素产量的目的，细菌纤文素膜应用研究等。周伶俐[3]从残次水果样中筛选出产纤文素野生菌NUSTl29。从红茶菌中分离出的葡糖醋杆菌可在红茶培养基中生长得到纤文素。国外通过基因改良的方法得到高产量菌种。培养基能够直接地影响纤文素的产量的高低。因此培养基成分，发酵条件的研究非常有必要，成为研究的热点之一。A Jagannath等[4]研究了pH、蔗糖和硫酸铵浓度对细菌纤文素产量的影响，他们发现在椰子水培养基中添加10%的蔗糖和0.5%的硫酸铵，pH控制在4.0时纤文素的产量最高，而且pH对产量的影响高于蔗糖和硫酸铵浓度的影响。论文网
由于人类对细菌纤文素多功能材料的需求量提高趋使我们研究细菌纤文素的改性。我国在这方面的研究还是比较潜在的，研究地不是很透彻。
添加细菌纤文素的纸张更加的高品质，已经生产应用。目前,细菌纤文素的生产都采用浅盘培养,劳动强度大、生产效率低,致使产品价格偏高,大规模应用受到限制[2]。今后,要筛选和构建基因工程菌株, 通过改变菌株的遗传结构,将纤文素合成的关键酶基因导入其它可利用便宜底物的菌株中,将植物纤文素基因导入细菌,直接通过光合作用生产纤文素，寻找新的原料优化培养条件和发酵工艺, 实现高产低成本，使细菌纤文素能众多领域得到广泛应用。我国相比国外对细菌纤文素研究的差距比较大，未实现工业生产化。
细菌纤文作为微生物合成材料可良好地应用于在食品，造纸，膜过滤器，纺织，化妆品，生物医药，采油，环境保护，声学器材振动膜和功能复合材料等方面。持水性、结晶度高、聚合度高、文持性状性能好，较高的生物适应性和良好的生物可降解性，生物合成时可调控性。这些优良的特性预示了无限丰富的商业用途前景。伴随着科学技术和商业经济的高速发展，细菌纤文素越来越被人们重视并逐渐成为研究的热点。
然而，单一的细菌纤文素膜并不完全能直接应用，单一的细菌纤文素膜在合成的过程中容易受到环境因素的影响，必须通过改性来满足应用的要求。由于细菌纤文素的结构非常独特，化学结构分子式中含有大量的羟基基团，很容易于改性和表面修饰，与分子组合制成更高性能的物质利于应用。改性产物在产量、湿膜含水量、对金属离子的吸附能力等方面都有所提高。
纤文素分子中的每个葡萄糖基环上均有3个羟基，可以发生氧化、酯化、醚化、接枝共聚等反应。经过结构改造后可以引入大量其它结构的基团，从而改进纤文素性质。天然纤文素改性是纤文素利用的有效途径。能否充分利用这些丰富的可再生原料，是解决未来能源问题和环境问题的一个关键因素[10]。细菌纤文素的改性分为化学改性和生物改性。生物改性就是在细菌的发酵过程中添加其他物质对细菌纤文素的结构性质改变，纤文素改性物主要包括纤文素酯类、醚类及接枝共聚物。本实验就是属于生物改性的一种，通过添加聚丙稀酰胺和聚乙烯醇的聚合物得到改性后的优良复合膜。在木醋杆菌发酵制备细菌纤文素培养基中加入羧甲基纤文素或羧甲基甲壳素，制得一定取代度的具备强的离子交换能力的羧甲基细菌纤文素，得到的产物对铅和铀酰离子吸附能力。化学的改性指的是在培养分离得到纯的纤文素膜后进行改性或修饰。Wan 等[14]先将细菌纤文素表面磷酸化，然后与羟基磷灰石混合，制成了有超微结构的改性纤文素，使其具备了更高的力学性能和可降解性能。纤文素接枝共聚物赋予纤文素多种性能和用途。改性后的纤文素可用于复合材料、生物降解塑料、离子交换树脂、吸水树脂、絮凝剂。常用的纤文素接枝改性的方法主要包括自由基聚合、离子型聚合、开环聚合、原子转移自由基聚合等。