细菌纤维素是由某些微生物高效合成的超微纤维网,以纯纤维素的形式存在。与自然界中的植物纤维素相比,它具有自己独特的性质,如有独特的三维网络结构和超细、纯度高、较好的生物适应性、超强的吸水性和结晶度高等,这些优良的特性决定了其具有特殊用途。目前细菌纤维素已经成功应用于很多领域,如食品工业、生物化工领域、医学领域以及造纸工业,是当今国内外生物材料研究的热点之一。但细菌纤维素成本还较高,价格昂贵,使其应用受到了一定的限制,国外对细菌纤维素生产菌株的选育、设备的改进及发酵工艺方法方面进行了较深入的研究,而在国内,对细菌纤维素的研究才刚刚起步,仅仅停留在实验室的水平,与国外工业化生产相差甚远。因此为提高细菌纤维素的产量,降低生产成本,本研究首先从腐烂的水果和长膜的醋醅中分离筛选出了两株性能优良的产细菌纤维素菌株,对菌株自身特性进行研究后,鉴定为汉氏葡糖醋杆菌和醋化醋杆菌,同时对其产物进行鉴定和部分理化性质的研究。研究结果如下:　　 1.从腐烂的水果和长膜的醋醅中分离出两株产细菌纤维素产量较高且稳定的醋杆菌属M-3和C-7,根据16SrDNA基因序列分析结果结合形态、生理生化特征可鉴定M-3为汉氏葡糖醋杆菌,C-7为醋化醋杆菌。　　 2.产物鉴定是通过SEM和AFM、元素分析、HPLC、FT-IR、GC-MS、XRD和CP／MAS13C-NMR进行分析。结果表明:①SEM表明细菌纤维素是由微纤维束相互缠绕形成的网状结构,这种结构就决定了细菌纤维素具有很强的亲水性、良好的透水性和吸附性等特性；②AFM表明C-7菌株产的纤维素粗糙度为124.53,最大孔径为225.15nm,M-3菌株产的纤维素粗糙度为201.01,最大孔径为180.34nm,由此可以看出M-3产的纤维素膜较粗糙,但孔径分布较小,这使细菌纤维素对金属离子的吸附性大大增加；③元素分析测得M-3和C-7菌株所产生的膜中均含有C、H、O三种元素,两种菌株所产生的膜中C含量分别为43.45％和44.95％,H含量分别为6.526％和6.757％,O含量分别为50.12％和48.25％,符合细菌纤维素的CHO比例；④将两种菌株所产生的膜进行酸水解,经HPLC验证其水解液中的物质主要是葡萄糖,并将其乙酰化后用GC-MS鉴定其产物为葡萄糖醇乙酸酯,进一步确定酸水解后的产物主要是葡萄糖；⑤经FT-IR鉴定两种菌株所产生的膜中可能存在的有机基团有:-OH、-CH2、-CH、C-O等,这与标准纤维素的结构相一致,因而证实此化合物是纤维素；⑥经XRD鉴定两种菌株所产生的膜的晶体结构属于纤维素Ⅰ型,结晶指数分别为88.60％和89.46％,证明此膜具有较高的结晶度；⑦通过CP／MAS13C-NMR测出了发酵产物各个碳原子的位移,C1在103.35ppm处,C2、C3和C5在65—71ppm之间,C4在87.40ppm处,C6在63.53ppm处,这也与纤维素的标准13C谱相符,每个葡萄糖之间以β-1,4糖苷键将连接。基于以上试验,可以鉴定M-3和C-7菌株所产生的凝胶膜为细菌纤维素。　　 3.产物性质是通过吸水性及复水性、抗拉伸强度、热重分析、阻菌试验、对Cu2+的吸附等方法测定。结果表明,①M-3湿膜的含水率为99.1％,C-7湿膜的含水率为99.3％；M-3膜的复水率为78％,C-7膜的复水率为81％；②细菌纤维素的力学性能很高,具有较高的拉伸强度,其中M-3膜的抗拉强度为67.11Mpa,C-3膜的抗拉强度为37.63 Mpa；③通过热重分析得到M-3膜和C-7膜的热重曲线均一致,其最大失重速率温度是309.73℃,升温至880℃时,细菌纤维素的质量失重率为80.61％,这表明M-3膜和C-7膜的热稳定性均较强；④阻菌试验表明M-3膜和C-7膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都有很好的阻菌效果；⑤在对Cu2+的吸附中,M-3膜的最大吸附量为85.577 mg／g,C-7膜的最大吸附量为16.73 mg／g,这表明细菌纤维素对Cu2+有很高的吸附效果,M-3膜的吸附效果较好,这主要是由于M-3膜的表面粗糙度大,因此膜表面吸附Cu2+的可能性增加,而且M-3膜的孔径比C-7膜的要小,使已经吸附的Cu2+更不容易洗脱下来。