细菌纤维素的结构与性质众所周知，纤维素是一种不溶于水的多糖，是自然界中最丰富的高分子。它可以由维管植物和许多微生物制造，例如葡糖醋杆菌属，根瘤菌属，农杆菌属和八叠球菌属[1]。细菌纤维素 (Bacterial Cellulose，BC)是由线性的葡聚糖分子用氢键相互连接，和植物纤维素具有类似的化学结构，但细菌纤维素的自组装纳米结构不同于植物纤维素。棉花中纤维素的含量可以达到90%，木材也可以达到50%，但是都含有一些无定形聚合物杂质，如中性及酸性多糖，糖蛋白和蜡质芳香物质，难以去除。而细菌纤维素不仅纯度高，且没有木质素、果胶和半纤维素等杂质，这使得它能够保持更高的聚合度[2]。因此细菌纤维素可以直接用氢氧化钠溶液净化，能源消耗比其它纤维素材料低。78446

细菌纤维素是通过一种特殊的氢键(β - 1, 4 - glycosidic bond)连接吡喃葡萄糖(d-glucopyranoside)形成的，如图1。1所示，呈立体结构[3]。

细菌纤维素(BC)结构图

细菌纤维素呈现超精细三维网状结构，纤维直径极小，仅为最细合成纤维的十分之一。同时由于葡萄糖自身携带的大量羟基，细菌纤维素的吸水性极强，吸水量最高可达自身干重七百倍[4]。

2  细菌纤维素的研究现状

由植物或细菌合成的有机聚合物——纤维素在地球上几乎是取之不尽的资源，这对全球经济具有重要意义[5]。估算可得，目前全球纤维素的合成量达到了100至1500亿吨。因此，纤维素有望满足全球日益增长的对环境友好以及替代石化产品的需求。

目前，制备细菌纤维素技术最成熟应用最广泛的方法是利用醋酸菌属中的葡糖醋杆菌（Glucoacetobacterxylinum，旧名为木醋杆菌Acetobacter xylinum）合成纤维素。葡糖醋杆菌的培养过程需要避免紫外线照射，提供氧气以及合适的化学环境，才能够合成出细菌纤维素。细菌纤维素的聚合度范围为300 - 10000，由细菌的栽培条件，各种添加剂如琼脂、柠檬酸等以及菌株的品种决定[6-9]。

和植物纤维素相比，细菌纤维素的分子链合成有其独特的机制，伴随着精细的自组装过程。单个的醋杆菌细胞可能每秒钟能够通过纤维素合成酶或者终端复合物连接两万个葡萄糖分子，然后从细胞表面孔洞中挤压到周围的介质中去，通常以长度为1 - 9μm的带状束形式存在[10]。论文网

3  细菌纤维素的应用

    细菌纤维素膜作为一种新型多功能的纳米生物材料，与其他传统的天然或合成高分子相比，具备纯度高、刚度高、吸水性强生物相容性好以及纤维形态等优点，已被科学界广泛研究。科学家们正不断探索细菌纤维素在生物医学领域、功能设备领域、水处理领域、纳米填料领域以及石油开采领域的广阔前景。

细菌纤维素能够显著增加饱腹感，但不能被人体胃肠道消化吸收且不含热量，从而具备减肥的保健功能。其纤维形态可以促进人体的肠胃蠕动，帮助别的物质消化吸收，起到排毒养颜，改善便秘等效果[11]。

具有纤维结构的三维非织造网络和高度的亲水性，其具有独特的物理力学性能，如吸水能力好、 拉伸强度高、 透气性好、 结晶度高和生物相容性好，这使得细菌纤维素可以广泛应用于各个领域，尤其是在伤口敷料、组织工程等方面。理想的伤口敷料能够加快愈合进程、 防止感染并恢复皮肤的功能与结构。由于细菌纤维素纤维中纳米尺寸的分布和随机排列，细菌纤维素能够模仿天然细胞外基质(ECM)的结构，这可能促进上皮细胞的增殖和新组织的形成。此外，细菌纤维素的固有属性使得其是良好的伤口愈合材料，更好地吸附液体来清理伤口渗出液，允许细胞呼吸，气体渗透高以及不伤害新形成的上皮衬里皮肤的简单无痛换药。Almeida等人将各种聚合物和生物聚合物纳入细菌纤维素基材料，广泛用于伤口敷料领域[12]。UI-Islam等人研究了细菌纤维素甘油模用于人体皮肤的过敏性测试[13]。林等人研究了BC-MMT的纳米增强复合物促进了细菌纤维素片作为伤口敷料和无副作用的治疗可再生材料的发展[14]。细菌纤维素在生物医学方面极具应用前景。