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细菌纤维素(BC)具有纳米级三维网络结构、高持水性以及良好的生物相容性,因此其在纺织、医用组织工程、食品和导电材料等方面具有很好的应用前景。 为了探索细菌纤维素代谢特性,采用木醋杆菌Acetobacter xylinum CGMCCNo.2955为菌种,首先通过正交实验优化细菌纤维素的工艺条件:发酵周期为6天,初始pH值为6,静态培养,最适氮源和碳源分别为葡萄糖和牛肉膏。 为了研究木醋杆菌Acetobacter xylinum CGMCC No.2955对氨基酸的代谢性能,选择了18种氨基酸。结果表明:18种氨基酸对BC的影响分为两类,对BC合成具有促进作用的有13种,分别是蛋氨酸、赖氨酸、色氨酸、酪氨酸、天门冬氨酸、脯氨酸、组氨酸、异亮氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、亮氨酸、缬氨酸、精氨酸;对BC合成具有抑制作用的有5种,分别是丝氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸,其中精氨酸产量比空白样提高了2倍,蛋氨酸、谷氨酸和天门冬氨酸也被证明是较好的氮源;BC性能和结构分析表明:氨基酸对BC含水率无明显影响;蛋氨酸断裂强度提高明显,其断裂强度可达到35.13Mpa是空白样的3.97倍;不同氨基酸合成的BC都呈现良好的三维网络结构,直径主要分布在30-60nm(>70%),是典型的纳米结构。 为了达到在处理蜜枣加工废液的同时生产高附加值的BC,选择蜜枣废液及其水解产物作为唯一的碳源生产细菌纤维素。实验证明,蜜枣废液经酸解后,其葡萄糖含量可提高55.1%,BC产量可提高50%。通过X-射线衍射分析和红外光谱分析表明:制备的产物是纤维素类物质,其晶格是纤维素Ⅰ-β型;扫描电镜图显示了纳米级三维网络结构,直径范围为3-14nm,其直径明显小于氨基酸为氮源的BC。 为了研究BC的染色性能,用活性染料将细菌纤维素膜进行染色。结果表明:BC染色后皂洗牢度级别在4-5级;丝光后冷冻干燥膜和自然干燥膜的染色性能都以活性深蓝效果最佳,其中上染率分别提高了11.1%和12.2%,固色率分别提高了16.0%和18.6%;与棉纤维的染色效果进行对比,细菌纤维素的染色效果较优,因此其在纺织领域具有广阔的应用前景。