(Achrombacter)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、气杆菌属(Aerobacter)、固氮菌属(Azotobacter)、根
瘤菌属(Rhizabium)和八叠球菌属(Sarcina)等.目前,真正能够批量工业化生产细菌纤维素且
合成能力最强的是醋酸菌属中的木醋杆菌(Acetobacterxylium)[1].自 1886 年 Brown 首次报
道细菌能合成纤维素,至今已有一百多年的历史.由于实验手段的制约以及纤维素的产量较
低,有关研究长期未受到足够的重视.近十几年,随着分子生物学的快速发展和体外无细胞
体系的应用,对细菌纤维素的生物合成机制已有了相当深入的研究,同时在细菌纤维素的应
用方面也有了较大的进展,在声音振动膜、高强度纸制品、食品、新型伤口包扎材料、人造皮
肤等产品的制造上己进入实用化阶段,并在其他许多方面具有广泛的商业化应用潜力,目前
正成为国内外生物材料研究的热点之一.
1 细菌纤维素的结构特点及功能特性
细菌纤维素与天然纤维素结构非常相似,都是由葡萄糖以 β-1,4-糖苷键连接而成的高分子
化合物.与其它形式的纤维所不同的是,
——
细菌纤维素具有很神奇的物理结构
一个错综复
杂的键接网络结构,而不是可分开检测长度的单根纤维.图 1 给出了沉积到造纸网上的植物
纤维普通显微镜照片,图 2 为活化后的细菌纤维分散体的电镜照片[3].细菌纤维素还具有以
下独特的功能特性[2~8].
——
细菌纤维非常纤细
一根典型的细菌纤维线宽仅有 0.1μm,而针叶木浆纤维的宽度至少
有 30μm,即使棉花纤维的宽度也约为 15μm;
——
比表面积越大
具有比针叶木浆大 200 倍的比表面积,氢键结合的能力强,作为胶粘剂具
有广阔应用前景,非常低浓度的细菌纤维,就可以很容易地粘结无机或有机粒子以及纤维;
——
高结晶度和高化学纯度
细菌纤维不含半纤维素、木素和其他细胞壁成分,是 100%的纤
维素;
——
成膜性能良好
干燥时,细菌纤维结合到纸页表面或成膜,细菌纤维素膜的抗撕能力比聚
乙烯膜和聚氯乙烯膜要强 5 倍;
——
高抗张强度和弹性模量
经洗涤、干燥后,杨氏模数可达 10MP,经热压处理后,其杨氏模
数可达 30MP,比有机合成纤维的强度高 4 倍;
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