【摘 要】
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细菌纤维素（Bacterial cellulose）是一种由微生物代谢合成的纳米级高分子聚合物,与植物纤维素相比,具有高纯度、高结晶度、高抗拉强度以及良好的生物相容性等诸多特点,已被广泛应用于纺织、食品、化妆品和生物医学等领域。本课题以木醋杆菌（Gluconacetobacter xylinum）为实验菌株,分别使用乙醇、乙酸和乳酸作为单一碳源合成了三种具有不同的形貌结构和理化特性的细菌纤维素。主
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细菌纤维素（Bacterial cellulose）是一种由微生物代谢合成的纳米级高分子聚合物,与植物纤维素相比,具有高纯度、高结晶度、高抗拉强度以及良好的生物相容性等诸多特点,已被广泛应用于纺织、食品、化妆品和生物医学等领域。本课题以木醋杆菌（Gluconacetobacter xylinum）为实验菌株,分别使用乙醇、乙酸和乳酸作为单一碳源合成了三种具有不同的形貌结构和理化特性的细菌纤维素。主要研究工作和研究结果如下:（1）经过静态培养,成功从乙醇、乙酸和乳酸三种发酵培养基中合成了细菌纤维素,产量分别是0.76、0.2以及2.09 g/L,碳源利用率分别是1%、1.6%以及9%。通过对三种碳源发酵过程的分析,发现乙醇和乙酸两种培养基在七天的发酵过程中p H均是先下降然后不变,发现乳酸培养基中的p H变化是先下降,再不变,最后上升。木醋杆菌可在碳源浓度高达50 g/L的乙醇和乳酸培养基中正常地生长繁殖,但是只能在5 g/L的乙酸培养基中生产细菌纤维素。（2）对乙醇、乙酸和乳酸三种单一碳源生产的细菌纤维素进行一系列结构和特性方面的表征,发现三种单一碳源合成的细菌纤维素均是Iα纤维素,但具有更细的原纤维和更多的微孔,其细菌纤维素的结晶度分别是79.28%、68.84%和85.91%,比表面积分别是22.7、11.7以及25.7 m2/g;从乙酸碳源中获得的细菌纤维素原纤维排布较为无序,其结晶度和比表面积最小;从乙醇和乳酸两种碳源中获得的细菌纤维素热稳定性相似,从乙酸碳源中合成的细菌纤维素热稳定性最差;三种单一碳源合成细菌纤维素的抗拉强度分别是6.71、3.86和9.26MPa,断裂生长率分别是26.79%、24.81%以及28.25%,力学性能排行是乳酸碳源＞乙醇碳源＞乙酸碳源。（3）对乙醇、乙酸和乳酸三种单一碳源生产的细菌纤维素进行载药性能和细胞相容性评价,发现三种单一碳源合成的细菌纤维素载药量分别是562.11、410.67和640.32 mg/cm~2,药物释放曲线均是先快速再平缓,其中乙酸碳源合成的细菌纤维素拥有最快的药物释放能力;三种碳源合成的细菌纤维素制备成聚六亚甲基双胍（PHMB）抗菌敷料,均对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有良菌具有一定的抗菌效果;三种单一碳源合成的细菌纤维素均具有很好的细胞相容性,实验中细胞相对增值率分别是140.4%、127.4%以及152.4%,其中乙醇样品和乳酸样品材料内部具有大量的孔隙,可以给细胞的生长增殖提供更多的空间。
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