CN109971027A - 一种调节细菌纤维素孔隙率的方法 - Google Patents

一种调节细菌纤维素孔隙率的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109971027A
CN109971027A CN201910230710.6A CN201910230710A CN109971027A CN 109971027 A CN109971027 A CN 109971027A CN 201910230710 A CN201910230710 A CN 201910230710A CN 109971027 A CN109971027 A CN 109971027A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bacteria cellulose
agar
porosity
film
cellulose film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910230710.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109971027B (zh
Inventor
钟成
李思琦
刘伶普
贾士儒
谢燕燕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University of Science and Technology
Original Assignee
Tianjin University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University of Science and Technology filed Critical Tianjin University of Science and Technology
Publication of CN109971027A publication Critical patent/CN109971027A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109971027B publication Critical patent/CN109971027B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/28—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a liquid phase from a macromolecular composition or article, e.g. drying of coagulum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2301/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08J2301/02—Cellulose; Modified cellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2405/00—Characterised by the use of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08J2401/00 or C08J2403/00
    • C08J2405/12—Agar-agar; Derivatives thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

本发明为一种调节细菌纤维素孔隙率的方法，属于微生物发酵领域，包括以下步骤：(1)不同琼脂浓度细菌纤维素的静置培养。配置不同琼脂浓度的发酵培养基，将活化后的木葡糖酸醋杆菌接种于接种到不同浓度琼脂培养基中，放入30℃恒温培养箱中静置培养7d。(2)细菌纤维素的提取。将恒温静置培养后生成的细菌纤维素膜取出后，用水多次冲洗，除去膜表面培养基及杂质，至膜呈乳白色半透明，pH值接近中性。(3)将细菌纤维素膜放于‑20℃冰箱预冻，然后在冷冻干燥机中将细菌纤维素样品冻干。将冻干后的细菌纤维素膜置于SEM下进行观察，测定细菌纤维素膜的孔隙率。本发明利用不同琼脂浓度合成细菌纤维素的孔隙率不同，既简单易行，又可以广泛应用。本发明原材料都简单易得，安全无毒，且操作简单，应用价值极高。

Description

一种调节细菌纤维素孔隙率的方法
技术领域
本发明涉及微生物发酵领域，特别涉及一种调节细菌纤维素孔隙率的方法。
背景技术
细菌纤维素是微生物生物合成的纤维素的统称。细菌纤维素是由纯的葡萄糖聚合而成，纯度极高，不掺杂其它多糖。细菌纤维素作为一种新型材料，有许多独特的性质，因具有很好的生物相容性，良好的持水能力，高结晶度和高机械强度等性能可以作为良好的生物基础材料而被广泛深入研究。
细菌纤维素具有较高的纯度和结晶度。与植物纤维素相比，细菌纤维素不含半纤维素、木质素等杂质。细菌纤维素的培养方式分为震荡培养和静置培养两种，静置培养条件下的细菌纤维素覆盖在培养基表面，形成一层膜。静置培养条件下的细菌纤维素应用更广泛，已应用到生物医药、组织工程、生物化学、生物燃料等方面。目前细菌纤维素在生物医药，尤其是伤口辅料方面有着很好的应用前景。孔隙率是BC作为伤口辅料的一个重要衡量指标，采用二值化法作为细菌纤维素孔隙率的测定方法，其测定结果根据BC膜横截面的SEM图计算而得。
细菌纤维素的合成是可调控的，发酵条件不同所得的纤维素结构和特性也不同，在发酵培养过程中可以通过改变发酵条件改变细菌纤维素的孔隙率，本方法通过添加不同浓度的琼脂到合成BC的液体培养基中，使之形成一定的葡萄糖传质阻力，从而起到改变发酵条件，进一步影响细菌纤维素的孔隙率，提高纤维素的性质使其适合应用于所需的各个领域。
发明内容
本发明涉及提供一种调节细菌纤维素孔隙率的方法，该方法简单易行且具有良好应用前景，市场前景广阔，经济价值极高。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种调节细菌纤维素孔隙率的方法，包括以下步骤：
(1)液体培养基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，冰醋酸调节初始pH 6.0，121℃灭菌20min。
(2)0.05％琼脂培养基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，琼脂0.5，冰醋酸调节初始pH 6.0，121℃灭菌20min。
(3)0.15％琼脂培养基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，琼脂1.5，冰醋酸调节初始pH 6.0，121℃灭菌20min。
(4)0.2％琼脂培养基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，琼脂2，冰醋酸调节初始pH 6.0，121℃灭菌20min。
(5)木葡糖酸醋杆菌活化后，按照体积比4％的接种量把种子液接种到不同浓度琼脂培养基中，放入30℃恒温培养箱中静置培养7d，取出细菌纤维素膜，用水多次冲洗，除去膜表面培养基及杂质，至膜呈乳白色半透明，pH值接近中性。
(6)细菌纤维素膜横截面的微观结构的观察。将细菌纤维素膜放于-20℃冰箱预冻，然后在冷冻干燥机中将BC样品冻干。将冻干后的细菌纤维素膜置于SEM下进行观察，测定细菌纤维素膜的孔隙率。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供了一种调节细菌纤维素孔隙率的方法，利用不同琼脂浓度培养基进行发酵，既简单易行，又可以广泛应用。
(2)利用不同琼脂浓度研究细菌纤维素孔隙率调节问题，可以进一步用于研究解决细菌纤维素的应用问题，使细菌纤维素应用更加广泛。
(3)原材料都简单易得，安全无毒，且操作简单，应用价值极高。
附图说明
图1琼脂浓度对BC孔隙率的影响
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚，完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种调节细菌纤维素孔隙率的方法，包括以下步骤：
(1)液体培养基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，冰醋酸调节初始pH 6.0，121℃灭菌20min。
(2)0.05％琼脂培养基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，琼脂0.5，冰醋酸调节初始pH 6.0，121℃灭菌20min。
(3)0.15％琼脂培养基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，琼脂1.5，冰醋酸调节初始pH 6.0，121℃灭菌20min。
(4)0.2％琼脂培养基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，琼脂2，冰醋酸调节初始pH 6.0，121℃灭菌20min。
(5)木葡糖酸醋杆菌活化后，按照体积比4％的接种量把种子液接种到不同浓度琼脂培养基中，放入30℃恒温培养箱中静置培养7d，取出细菌纤维素膜，用水多次冲洗，除去膜表面培养基及杂质，至膜呈乳白色半透明，pH值接近中性。
(6)细菌纤维素膜横截面的微观结构的观察。将细菌纤维素膜放于于-20℃冰箱预冻，然后在冷冻干燥机中将BC样品冻干。将冻干后的细菌纤维素膜置于SEM下进行观察，测定细菌纤维素膜的孔隙率。
实施例1
(1)液体培养基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，冰醋酸调节初始pH 6.0，121℃灭菌20min。
(2)木葡糖酸醋杆菌活化后，按照体积比4％的接种量把种子液接种到不同浓度琼脂培养基中，放入30℃恒温培养箱中静置培养7d，取出细菌纤维素膜，用水多次冲洗，除去膜表面培养基及杂质，至膜呈乳白色半透明，pH值接近中性。
(3)细菌纤维素膜横截面的微观结构的观察。将细菌纤维素膜放于-20℃冰箱预冻，然后在冷冻干燥机中将BC样品冻干。将冻干后的细菌纤维素膜置于SEM下进行观察，测定细菌纤维素膜的孔隙率。
实施例2
(1)0.05％琼脂培养基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，琼脂0.5，冰醋酸调节初始pH 6.0，121℃灭菌20min。
(2)木葡糖酸醋杆菌活化后，按照体积比4％的接种量把种子液接种到不同浓度琼脂培养基中，放入30℃恒温培养箱中静置培养7d，取出细菌纤维素膜，用水多次冲洗，除去膜表面培养基及杂质，至膜呈乳白色半透明，pH值接近中性。
(3)细菌纤维素膜横截面的微观结构的观察。将细菌纤维素膜放于-20℃冰箱预冻，然后在冷冻干燥机中将BC样品冻干。将冻干后的细菌纤维素膜置于SEM下进行观察，测定细菌纤维素膜的孔隙率。
实施例3
(1)0.15％琼脂培养基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，琼脂1.5，冰醋酸调节初始pH 6.0，121℃灭菌20min。
(2)木葡糖酸醋杆菌活化后，按照体积比4％的接种量把种子液接种到不同浓度琼脂培养基中，放入30℃恒温培养箱中静置培养7d，取出细菌纤维素膜，用水多次冲洗，除去膜表面培养基及杂质，至膜呈乳白色半透明，pH值接近中性。
(3)细菌纤维素膜横截面的微观结构的观察。将细菌纤维素膜放于-20℃冰箱预冻，然后在冷冻干燥机中将BC样品冻干。将冻干后的细菌纤维素膜置于SEM下进行观察，测定细菌纤维素膜的孔隙率。
实施例4
(1)0.2％琼脂培养基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，琼脂2，冰醋酸调节初始pH 6.0，121℃灭菌20min。
(2)木葡糖酸醋杆菌活化后，按照体积比4％的接种量把种子液接种到不同浓度琼脂培养基中，放入30℃恒温培养箱中静置培养7d，取出细菌纤维素膜，用水多次冲洗，除去膜表面培养基及杂质，至膜呈乳白色半透明，pH值接近中性。
(3)细菌纤维素膜横截面的微观结构的观察。将细菌纤维素膜放于-20℃冰箱预冻，然后在冷冻干燥机中将BC样品冻干。将冻干后的细菌纤维素膜置于SEM下进行观察，测定细菌纤维素膜的孔隙率。
实施例5
(1)0.6％琼脂培养基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，琼脂6，冰醋酸调节初始pH 6.0，121℃灭菌20min。
(2)木葡糖酸醋杆菌活化后，按照体积比4％的接种量把种子液接种到不同浓度琼脂培养基中，放入30℃恒温培养箱中静置培养7d，取出细菌纤维素膜，用水多次冲洗，除去膜表面培养基及杂质，至膜呈乳白色半透明，pH值接近中性。
(3)细菌纤维素膜横截面的微观结构的观察。将细菌纤维素膜放于-20℃冰箱预冻，然后在冷冻干燥机中将BC样品冻干。将冻干后的细菌纤维素膜置于SEM下进行观察，测定细菌纤维素膜的孔隙率。
当琼脂浓度大于0.6％时，合成的BC膜较薄，一触即破，不能进行孔隙率的测定，且应用价值小。因此选取了0％(w/v)、0.05％(w/v)、0.15％(w/v)、0.2％(w/v)的琼脂加入量。

Claims (4)

1.一种调节细菌纤维素孔隙率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)液体培养基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，冰醋酸调节初始pH6.0，121℃灭菌20min。
(2)0.05％琼脂培养基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，琼脂0.5，冰醋酸调节初始pH6.0，121℃灭菌20min。
(3)0.15％琼脂培养基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，琼脂1.5，冰醋酸调节初始pH6.0，121℃灭菌20min。
(4)0.2％琼脂培养基的配制(g/L)：葡萄糖25，酵母粉7.5，蛋白胨10，Na2HPO4 10，琼脂2，冰醋酸调节初始pH6.0，121℃灭菌20min。
(5)木葡糖酸醋杆菌活化后，按照体积比4％的接种量把种子液接种到不同浓度琼脂培养基中，放入30℃恒温培养箱中静置培养7d，取出细菌纤维素膜，用水多次冲洗，除去膜表面培养基及杂质，至膜呈乳白色半透明，pH值接近中性。
(6)细菌纤维素膜横截面的微观结构的观察。将细菌纤维素膜放于-20℃冰箱预冻，然后在冷冻干燥机中将BC样品冻干。将冻干后的细菌纤维素膜置于SEM下进行观察，测定细菌纤维素膜的孔隙率。
2.如权利要求1所述一种调节细菌纤维素孔隙率的方法，其特征在于，利用不同琼脂浓度的培养基发酵，对细菌纤维素的合成进行调控。
3.如权利要求1所述一种调节细菌纤维素孔隙率的方法，其特征在于，琼脂的浓度选取为0％(w/v)、0.05％(w/v)、0.15％(w/v)、0.2％(w/v)。
4.如权利要求1所述一种调节细菌纤维素孔隙率的方法，其特征在于，采用SEM的方法对细菌纤维素膜横截面的微观结构进行观察观察。
CN201910230710.6A 2018-09-20 2019-03-26 一种调节细菌纤维素孔隙率的方法 Active CN109971027B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2018110986049 2018-09-20
CN201811098604 2018-09-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109971027A true CN109971027A (zh) 2019-07-05
CN109971027B CN109971027B (zh) 2022-03-01

Family

ID=67080565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910230710.6A Active CN109971027B (zh) 2018-09-20 2019-03-26 一种调节细菌纤维素孔隙率的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109971027B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112126109A (zh) * 2020-09-23 2020-12-25 天津科技大学 一种利用土豆淀粉调节细菌纤维素膜孔径用于油水分离的制备方法
CN115505174A (zh) * 2022-10-19 2022-12-23 上海应用技术大学 一种用于鲜肉保鲜的抑菌吸水垫及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4297196A (en) * 1980-03-17 1981-10-27 Hooker Chemicals & Plastics Corp. Stable low voltage microporous diaphragm for electrolytic cells
CN102210888A (zh) * 2010-04-08 2011-10-12 上海交通大学医学院附属第九人民医院 一种琼脂糖加强三维纳米多孔细菌纤维素支架及其应用
CN102784071A (zh) * 2012-07-18 2012-11-21 上海应用技术学院 一种利用细菌纤维素制备的保湿眼膜
CN104958782A (zh) * 2015-06-08 2015-10-07 东华大学 一种细菌纤维素多孔泡沫材料及其制备方法
CN107674892A (zh) * 2017-11-20 2018-02-09 天津科技大学 一种高抗形变能力细菌纤维素的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4297196A (en) * 1980-03-17 1981-10-27 Hooker Chemicals & Plastics Corp. Stable low voltage microporous diaphragm for electrolytic cells
CN102210888A (zh) * 2010-04-08 2011-10-12 上海交通大学医学院附属第九人民医院 一种琼脂糖加强三维纳米多孔细菌纤维素支架及其应用
CN102784071A (zh) * 2012-07-18 2012-11-21 上海应用技术学院 一种利用细菌纤维素制备的保湿眼膜
CN104958782A (zh) * 2015-06-08 2015-10-07 东华大学 一种细菌纤维素多孔泡沫材料及其制备方法
CN107674892A (zh) * 2017-11-20 2018-02-09 天津科技大学 一种高抗形变能力细菌纤维素的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郭成龙: ""光合细菌生物膜反应器内传输特性及产氢性能强化"", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112126109A (zh) * 2020-09-23 2020-12-25 天津科技大学 一种利用土豆淀粉调节细菌纤维素膜孔径用于油水分离的制备方法
CN112126109B (zh) * 2020-09-23 2022-11-08 天津科技大学 一种利用土豆淀粉调节细菌纤维素膜孔径用于油水分离的制备方法
CN115505174A (zh) * 2022-10-19 2022-12-23 上海应用技术大学 一种用于鲜肉保鲜的抑菌吸水垫及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109971027B (zh) 2022-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Watanabe et al. Effects of oxygen tension in the gaseous phase on production and physical properties of bacterial cellulose formed under static culture conditions
CN102660461B (zh) 一种缩短烟叶发酵周期的微生物制剂及其应用
CN101914434B (zh) 动态制备异型空腔细菌纤维素材料的装置及方法
CN102206689B (zh) 一种在发酵过程中改性细菌纤维素的方法
CN106693032A (zh) 一种用于医用敷料的芦荟多糖/细菌纤维素复合膜的制备方法
CN109971027A (zh) 一种调节细菌纤维素孔隙率的方法
CN102978256A (zh) 一种连续生产细菌纤维素的方法
CN103444430A (zh) 牛樟芝的培养方法
CN105132331A (zh) 一株葡糖醋杆菌及其应用
CN1285292C (zh) 一种用于生产泡菜的直投式复合菌粉产品及其生产方法
Indrianingsih et al. Preliminary study on biosynthesis and characterization of bacteria cellulose films from coconut water
Bae et al. Effect of carbon source on the mycelial growth and exo-biopolymer production by submerged culture of Paecilomyces japonica
CN105671115B (zh) 一种构建微生物共培养体系产细菌纤维素的方法
CN109234176A (zh) 冬虫夏草用母种培养基及其制备方法
CN103484356B (zh) 动态培养制备有序化细菌纤维素的发酵反应器及制备方法
CN107674892A (zh) 一种高抗形变能力细菌纤维素的制备方法
CN102994588B (zh) 一种细菌纤维素连续增厚的培养方法
CN110066757A (zh) 一株产阿魏酸酯酶的假单胞菌及其应用
CN105647815A (zh) 一种提高米曲霉曲酸产量的方法
CN101611149B (zh) 用于皮肤和组织损伤的基于纤维素的膜的生产方法
CN107044054A (zh) 一种原位细菌纤维素/羽绒保温材料及其制备方法
CN108403474A (zh) 一种大豆糖蜜生物纤维素保湿面膜的制备
CN103638560A (zh) 一种具有微纳米结构的支架制备方法
CN103468762A (zh) 用于增加韦兰胶发酵产量的携氧剂及其应用
CN113913971B (zh) 一种木质纤维中原位生长细菌纤维素的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant