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细菌纤维素的研究进展

细菌纤维素的研究进展
细菌纤维素的研究进展

细菌纤维素的研究进展

摘要:细菌纤维素是一种天然的生物高聚物,具有生物活性、生物适应性,具有独特的物理、化学和机械性能,例如高的结晶度、高的持水性、超精细纳米纤维网络、高抗强度和弹性模量等,因而成为近年来国际上新型生物医学材料的研究热点。概括细菌纤维素的性质,发酵过程,改性方法以及在生物医学材料上的应用。

关键词:细菌纤维素;改性;生物医学材料;应用

0 前言

细菌合成纤维素是在1886年由Brown首次报道的,是胶膜醋酸菌A.xylium 在静置培养时于培养基表面形成的一层白色纤维状物质。后来在许多革兰氏阴性细菌,如土壤杆菌、致瘤农杆菌和革兰氏阳性菌如八叠球菌中也发现了细菌纤维素的产生。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一1,4一糖苷键连接而成的高分子化合物,此外,细菌纤维素相对于传统的纤维素资源又有其优势,如加工时不用去木质素,可合成高质量的纸或者加工成任何形状的无纺织物,还可通过发酵条件的改变控制合成不同结晶度的纤维素,从而可根据需要合成不同结晶度的纤维素。

从纤维素的发现至今已有一百多年的历史,但由于无合适的实验手段以及纤维素的产量较低,因此多年来一直未受到足够重视。近十几年来随着分子生物学的发展和体外无细胞体系的应用,细菌纤维素的生物合成机制已有了很深人的研究,同时在细菌纤维素的应用方面也有了很大进展。

1.细菌纤维素的结构特点和理化特性

1.1化学特性

经过长期的研究发现,BC和植物纤维素在化学组成和结构上没有明显的区别,均可以视为是由很多D-吡喃葡萄糖苷彼此以(1-4)糖苷键连接而成的线型高分子,相邻的吡喃葡萄糖的6个碳原子不在一个平面上,而是呈稳定的椅式立体结构。

日本的Masuda等采用13C和1H旋转扩散核磁共振分析了BC的纤维素结构,试验结果表明:在CP/MAS13C NMR图谱上出现共振线很分裂为低场线和高场线,其原因可能是高场线处的C4与微纤维中CH2OH的混乱的氢键结合在一起的构象不规则所引起的结构缺陷。

1.2细菌纤维素的聚合度,结晶度及其性质

BC的聚合度随着培养方式和条件不同而有很大差异,动态培养时较低,约为3000-5000,静态培养时可以高达16000,优质棉纤维为113000-14000,棉短绒为5000左右,木浆纤维素为7000-10000。结晶度高于普通高等植物纤维,而低于藻类(Vatinia)和动物纤维(Tunicin)。结晶度增加,纤维的抗强度、氏模量、硬度、比重和体积的稳定性会随之增加,而伸长率、吸湿性、润胀度、柔软性和化学反应性均会随之降低。但是BC纤维的吸湿性、润胀度、柔软性和化学反应活性却比高等植物纤维素好得多这个反常规的原因可能是由于细菌纤维超细(纳米级)特点所造成,有待于深入研究。

Strobin等通过凝胶渗透色谱法研究了BC在不同培养时间以及培养基组成时的聚合度和聚合度分布性,结果表明:随培养时间的延长,其聚合度随之增加,到28天时开始降低,但聚合度分布性却增加。

1.3细菌纤维素膜的结构与性质

BC成膜性能好,BC膜的抗撕能力比聚乙烯膜和聚氯乙烯膜要强5倍;BC 膜持水量高,其部有很多“孔道”,有良好的透气、透水性能,通常情况下持水率大于1:50,经特殊处理可达1:700,并且具有高的湿强度。

Wfochowicz等采用X-射线衍射研究了在不同培养时间发酵的细菌纤维素的纳米结构;采用重量分析法可知膜的持水率随培养时间延长而从193%降到120%。广角衍射测试表明:不管培养时间的长短,膜均有半结晶形态;小角衍射测试表明纤维素结晶纤维随机地分布在无定相中。

Dubey研究了除去蛋白质后的BC膜在二元溶剂体系(水-醇)中的全蒸发,随乙醇的浓度增加,对纤维素膜的渗透通量、选择性、全蒸发分离指数(PSI)和吸气度进行了研究,发现纤维素膜对水有高的选择性,当乙醇浓度高于70%时纤维素膜仍能透过95%的水,当二元体系中含水量少于30%时,纤维素膜对水的选择度在125-287围,渗透通量高于100g/m2,PSIy约为104g/m2h。

1.4细菌纤维素的介电性能

Baranov等研究了由纳米晶体构成的BC在频率100Hz到1MHz之间,温度在100-400K之间的介电性能,高温状态下纤维素的介电常数的异常行为可以通过纤维素中水分子的吸附和解吸特征来解释,低于320K时,纤维素膜吸水,而高于此温度时将解吸水。

1.5细菌纤维素的溶解性能

Tamai发现BC在8%的二甲基乙酞胺的溶液中溶解形成均质溶液,而在某个浓度时会形成非均质溶液。

https://www.docsj.com/doc/ba4483907.html,szkiewicz从实验中发现,BC像云杉纤维一样,聚合度低于400,可以

在-5℃下溶于8.5%的NaOH溶液中。当NaOH溶液中加入1%的尿素时,BC的溶解度会增加,聚合度不超过560就可以溶解。这个实验结果具有重要的实用意义,它指出了不用汽蒸或酶生物转移活化纤维素,而是通过纤维素纺丝液制备纤维的可能性。这种方法不同于传统的粘胶法生产纤维素,溶剂是一种对环境无毒,价格便宜,不需要制备纤维素衍生物的直接溶剂。

1.6其他性质

较高的生物适应性和良好的生物可降解性,可利用广泛的基质进行生产可以进行烷基化、轻烷基化、羧甲基化、硝基化、氰乙基化、氨基甲酸酯化以及多种接枝共聚反应和交联反应,其化学反应的可及度和反应性均强于普通植物纤维。日本学者在用BC、棉短绒和木浆纤维制造三醋酸纤维素酯和二醋酸纤维素酯时发现,相同条件下,BC完成反应速度快、耗时少。

2.细菌纤维素的生物合成

目前除醋酸菌属外,根瘤菌属(Rhizobium)、八叠球菌属(Sarcina)、假单胞菌属(Pseudomonas)、无色杆菌属(Achromobacter)、产碱菌属(Alcaligenes)、气杆菌属(Aerobacter)、固氮菌属(Azotobacter)等的某些种也能生成细菌纤维素。研究比较全面的是木醋杆菌(Acetobacter xylinum)。

在木醋杆菌生物代过程中戊糖循环(HMP)和柠檬酸循环(TCA)2条代途径参与了细菌纤维素的生物合成。由于糖酵解(EMP)活力缺乏或微弱,即缺乏磷酸果糖激酶或酶活力微弱,因此木醋杆菌不能在厌氧条件下代葡萄糖。从草酰乙酸经丙酮酸盐,由于草酰乙酸脱羧酶和丙酮酸盐激酶奇特调节作用,木醋杆菌发生糖原异生作用。在这种条件下,一条代途径是由己糖磷酸盐通过异构化和磷酸化,直接合成纤维素。另一种为非直接途径,即经过戊糖循环和葡糖异生途径生成纤

维素。其中由己糖磷酸盐直接转化成纤维素时,不需要己糖碳骨架中碳链的改变。由己糖磷酸盐或通过五碳糖循环生成纤维素都需能量代系统进行调节,其调节位点在对ATP敏感、连接葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)上。在木醋杆菌中有两种不同的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶,但只有一种葡萄糖-6-磷酸脱氢酶被ATP抑制。木醋杆菌生物合成纤维素与氧化代过程同步进行,但与蛋白质合成体系无关。

细菌纤维素合成的前体物为尿苷二磷酸葡萄糖,由葡萄糖合成纤维素的4个主要酶催反应步骤分别是:葡萄糖激酶的对葡萄糖的磷酸化作用;葡萄糖磷酸异构酶将6-磷酸葡萄糖通过异构作用转化成1-磷酸葡萄糖;焦磷酸化酶将1-磷酸葡萄糖转化成尿苷二磷酸葡萄糖;以及纤维素合成酶的合成作用。纤维素合成酶催化合成纤维素的最后一步为:

UDP-Glc+(β-1,4-glucose)n→UDP+(β-1,4-glucose)n+1

通过对木醋杆菌细菌纤维素生物合成的研究,发现细菌纤维素合成步骤的最后一步是在细胞膜上进行的。c-di-GMP(环状鸟苷酸)是细菌纤维素合成调节机制的关键因子,c-di-GMP是作为纤维素合成酶变构催化剂起作用。在纤维素生物合成中如果没有c-di-GMP,纤维素合成酶将失去活性。c-di-GMP浓度的高或低(合成或降解)被认为是由两条具有相反作用途径并由与这两条途径有关的与膜相连的二鸟苷酸环化酶控制。两个GTP(鸟苷三磷酸)分子在二鸟苷酸环化酶催化作用下,首先释放出一个分子PPi后转变为线性二核苷酸三磷酸pppGpG,在释放出一分子PPi,进而合成c-di-GMP,与此同时,PPi迅速的分解而生成Pi。Mg2+对二鸟苷酸环化酶有激活作用。纤维素的生物合成将由于两种c-di-GMP磷酸二酯酶A和B的作用而终止。PDE-A从环形结构上切下单个的磷酸二酯,将具

有活性的c-di-GMP变为不具活性的线性二聚物pGpG。非活性的二聚物磷酸二酯酶B(PDE-B)的催化作用下被转变为2个5′-GMP。Ca2+选择性抑制PDE-A的活性。

细菌纤维素的分泌过程是伴随细菌纤维素的生物合成同时进行的。随着醋酸菌生长,大约12至70分子的细菌纤维素从细胞表面间隔大约为10nm的微孔同时分泌到培养基中。在细胞表面这些纤维素分子通过氢键互相连接,形成纯的纤维素纤丝。这种纤丝在纯度上和超分子结构上优于植物纤维素的纤丝。细菌纤维素的X-射线的分析显示了纤维素颗粒(分子)的具有高度规则的晶体结构。细菌纤维素纤丝的网眼结构有很大的表面积,具有高持水能力和抗撕强度。一个醋酸杆菌可以在培养基过β-1,4糖苷键聚合20000个葡糖分子形成单一、扭曲、带状的微细纤维。带状的微细纤维随着细胞的生长分裂而并不断裂。事实上,纤维素的生成模型中,葡糖聚合以及微细纤维素的连接作用是紧密相连同时进行的两个步骤。

3细菌纤维素的发酵生产

木醋杆菌的培养方法有静态法和动态法。静态法是指将菌种静置培养,在发酵液表面产生纤维素膜。动态法则是在机械搅拌罐或气升式生化反应器风培养细菌,纤维素完全分散在发酵液中,呈不规则的丝状、星状或微团状。

木醋杆菌发酵生产纤维素需要适合发酵条件的培养基,且培养基的组成对纤维素的产量有很大的影响。另外,改进发酵工艺设计合理的发酵装置、优良菌株的获得,都是获得理想的纤维素产品的途径。

向基础培养基中添加适量的烟酸胺、乙醇、木素磺化盐、琼脂、聚多糖、醋酸和柠檬酸等可以提高BC的产量。

S.Keshk等研究了培养基中加入木素磺化盐对BC产量和结构性质的影响。

Tonouchi等人发现在木醋杆菌生产纤维素的过程中加入少量的纤维素酶可以提高纤维素的产量。

设计不同类型的反应器,如:硅橡胶膜生物反应器、板或圆盘生物反应器、旋转盘生物反应器、改进的气升式生物反应器等来提高纤维素产量。

4细菌纤维素的改性

4.1生物改性

BC是由醋酸菌属、土壤杆菌属、根瘤菌属和八叠球菌属中的某种微生物在不同的条件下发酵合成的。不同的培养方式、不同的培养基组成以及不同的培养模型,都会对发酵产物的结构与性能产生很大的影响。采用不同的培养方法,如静态培养和动态培养,利用醋酸菌可以得到不同高级结构的纤维素。通过调节培养条件,也可得到化学性质有差异的BC。例如在培养液中加入水溶性高分子如羧甲基纤维素、半纤维素、壳聚糖、荧光染料以及葡聚糖切酶等可获得不同微结构和聚集行为的纤维,而羧甲基纤维素或羧甲基甲壳素的导入使BC具有了吸收和交换金属离子的特性。此外,改变不同葡萄糖衍生物碳源可控制微纤维的纳米尺寸,运用不同的模型可形成各种形状的功能材料。

4.2化学改性

生物改性虽然是一种绿色可持续的方法,但是存在微生物发酵环境要求严格、培养周期长、成本高等问题。相比于生物改性,化学改性合成衍生物目标明确,不受试剂种类的限制且反应时间短,也是一种很有开发潜力的BC改性途径。目前国对植物纤维素的改性研究已经有了很深入的研究,而BC与植物纤维素一样可以进行羧甲基化、乙酰化、磷酸化、磺酸化以及多种接枝共聚反应和交联反应,

以制备一系列纤维素衍生物。BC有着比植物纤维素更优良的性能,独特的纳米纤维结构使其比表面积更大。在化学反应过程中,BC分子链上的-OH具有更高的活性和可及度,因而相对于植物纤维素BC反应速度快、反应时间短。但是BC 高的结晶度和强的分子之间作用力使得其溶解性能很差,不溶于酸碱以及常用的有机溶剂,均相反应较难实现,因而目前主要是通过表面改性和非均相改性的方法对BC进行改性。

4.3复合改性

复合改性相对于前两种改性方法来说,操作更加简单环保,能在一定程度上改善BC的力学、光学、细胞粘附等性能,也是一种比较实用的方法。Cai等将BC水凝胶膜直接浸入胶原(COL)溶液中一定时间后经冷冻-解冻制得COL-BC 复合水凝胶。胶原的引入明显提高了BC对3T3成纤维细胞黏附性,同时胶原对BC也起到了一定的增强作用。COL-BC复合支架材料具有较好的生物活性,有利于细胞的黏附增殖,同时还具有较高的力学强度,是一种具有广阔应用前景的生物医用材料。Wang等将BC膜在一定浓度的PVA溶液中浸泡一定时间后经冷冻-解冻法,溶胀平衡,真空干燥制得BC-PVA复合膜材料

5细菌纤维素在生物医学材料中应用

细菌纤维素由于具有独特的生物亲和性、生物相容性、生物可降解性、生物适应性和无过敏反应,以及高的持水性和结晶度、良好的纳米纤维网络、高的力和强度,尤其是良好的机械韧性,因此在组织工程支架、人工血管、人工皮肤以及治疗皮肤损伤等方面具有广泛的用途,是国际生物医用材料研究的热点之一。

5.1BC在组织工程支架中的应用

生物相容性对于组织工程支架的构建是必不可少的。在研究组织工程BC支

微晶纤维素USP

Microcrystalline Cellulose Cellulose [9004-34-6]. DEFINITION Microcrystalline Cellulose is purified, partially depolymerized cellulose prepared by treating alpha cellulose, obtained as a pulp from fibrous plant material, with mineral acids. IDENTIFICATION ? A. Procedure Iodinated zinc chloride solution: Dissolve 20 g of zinc chloride and 6.5 g of potassium iodide in 10.5 mL of water. Add 0.5 g of iodine, and shake for 15 min. Sample: 10 mg Analysis: Place the Sample on a watch glass, and disperse in 2 mL of Iodinated zinc chloride solution. Acceptance criteria: The substance takes on a violet-blue color. 氯化锌碘试液:取氯化锌20g、碘化钾6.5g,加水10.5ml。再加碘0.5g,振摇15min。 测定:取本品10mg,置表面皿上,加氯化锌碘试液2ml。 标准规定:应变为蓝紫色。 Change to read: ? B. Procedure Sample: 1.3 g of Microcrystalline Cellulose, accurately weighed to 0.1 mg Analysis: Transfer the Sample to a 125-mL conical flask. Add 25.0 mL of water and 25.0 mL of 1.0 M cupriethylenediamine hydroxide solution. Immediately purge the solution with nitrogen, insert the stopper, and shake on a wrist-action shaker, or other suitable mechanical shaker, until completely dissolved. Transfer an appropriate volume of the Sample solution to a calibrated number 150 Cannon-Fenske, or equivalent, viscometer. Allow the solution to equilibrate at 25 ±0.1 for NLT 5 min. Time the flow between the two marks on the viscometer, and record the flow time, t1, in s. 取本品1.3g,精密称定,置125mL具塞锥形瓶中,精密加入水25ml,再精密加入1mol/L 双氢氧化乙二胺铜溶液25ml,立即通入氮气以排除瓶中空气,密塞,强力振摇,使微晶纤维素溶解;取适量,置25±0.1℃水浴中,约5min后,移至刻度为150的坎农-芬斯克毛细管粘度计或同等的黏度计内(毛细管内径为0.7 ~1.0mm,选用适宜粘度计常数K1 ),照黏度测定法,于25±0.1℃水浴中测定。记录供试品溶液流经黏度计上下两刻度时的时间t1,按下式计算供试品溶液的运动黏度。 Calculate the kinematic viscosity, (KV)1, of the Microcrystalline Cellulose taken: 微晶纤维素的运动黏度(KV)1按下式计算: Result = t1 × k1 t1 = flow time (s) k1 = viscometer constant (see Viscosity—Capillary Methods 911 (CN 1-May-2015) ) Obtain the flow time, t2, for 0.5 M cupriethylenediamine hydroxide solutions using a number 100 Cannon-Fenske, or equivalent, viscometer.

无机纳米相_纳米纤维素杂化纳米材料的研究进展

第48卷第1期 2014年1月生物质化学工程Biomass Chemical Engineering Vol.48No.1 Jan.2014 doi :10.3969/j.issn.1673-5854.2014.01.006 ·综述评论———生物质材料· 无机纳米相-纳米纤维素杂化纳米材料的研究进展 收稿日期:2013-09-16 基金项目:国家自然科学基金(31000276);福建省高校杰出青年人才基金(JA11071);福建省高校新世纪优秀人才基金(JA12088); 福建农林大学杰出青年人才基金(xjq201208) 作者简介:吴巧妹(1987—),女,福建三明人, 硕士生,主要从事植物纳米纤维素复合材料的研究*通讯作者:陈燕丹,博士,副教授,硕士生导师,主要研究方向是生物质材料的制备与功能化设计;E- mail :fjaucyd@163.com 。吴巧妹,陈燕丹*,黄彪,陈学榕 (福建农林大学材料工程学院,福建福州350002) 摘要:分别介绍了近年来利用贵金属纳米粒子、无机陶瓷纳米相(包括金属氧化物、金属硫化物、黏土类、纳米羟基磷灰石和纳米碳酸钙)、磁性纳米纤维素、 碳纳米相与纳米纤维素进行复合的研究进展,并建议加强对纳米纤维素基杂化材料的基础理论研究,改进现有制备方法并开发出更加节能减耗的新方法,以及更多极具应用前景的无机纳米材料实现优势互补的分子级复合,定向设计合成出适用不同场合、满足不同需求的高性能、多功能新型先进复合材料。 关键词:纳米纤维素;杂化纳米材料;无机纳米粒子;碳纳米相 中图分类号:TQ35;O636.1文献标识码:A 文章编号:1673- 5854(2014)01-0028-09Advances in Inorganic-nanocellulose Hybrid Nanomaterials WU Qiao-mei ,CHEN Yan-dan ,HUANG Biao ,CHEN Xue-rong (College of Materials Engineering ,Fujian Agriculture and Forestry University ,Fuzhou 350002,China ) Abstract :This paper summarized the recent R&D progresses on nanocellulose hybrid composites incorporated with noble metal nanoparticles ,nano ceramic compounds (including metal oxides ,metal sulfides ,nano-clay ,nano-hydroxyapatite ,nano-calcium carbonate ),magnetic nanoparticles and nano-carbon materials ,respectively.An overview on the challenge and development prospects of the nanocellulose-based hybrid composites was discussed ,too. Key words :nanocellulose ;hybrid nanocomposites ;inorganic nanoparticles ;nano-carbon materials 无机-有机杂化纳米材料是继单组分材料、复合材料和梯度功能材料之后的第四代新材料[1]。纳米纤维素是一种新型的生物纳米材料,具有特殊的结构特点和优良的性能。无机纳米相-纳米纤维素杂化纳米材料因兼具或超越了纳米纤维素和无机纳米材料单一组分的性能优点,而成为纳米纤维素复合材料的研究热点。利用物理、化学、生物方法制备获得的天然纳米纤维素依次为微纤丝化纤维素(MFC )或纳纤丝化纤维素(NFC )、纳米晶体纤维素(NCC )和细菌纳米纤维素(BNC )。以纳米纤维素作为结构增强相和兼具生物大分子模板效应的天然高分子基体,在绿色高性能纳米复合材料的设计组装中日益扮演重要角色。在过去的十几年里,国内外针对纳米纤维素的制备、表征、表面修饰及其复合材料开展了较多的研究工作[2-4]。目前,交叉结合纳米科学、化学、物理学、材料学、生物学及仿生学等学科,利用共混法、溶胶-凝胶法、插层法、模板组装法、非共价弱相互作用复合法和仿生矿化等方法,进一步将纳米纤维素优越的机械性能与功能性无机纳米材料进行优势互补,构筑结构可塑、稳定,集轻质和强韧于一身的新型无机纳米相-纳米纤维素杂化纳米材料,正在成为国内外科学家竞相开展的研究课题。本文主要针对国内外纳米纤维素与各种无机纳米相杂化复合,制备功能型纳米纤维素新材料的研究进展进行综述。

微晶纤维素制备、应用及市场前景的研究

微晶纤维素制备、应用及市场前景的研究 曲阜天利药用辅料有限公司生产技术部,山东曲阜273105 摘要:纤维素是自然界中最丰富的天然高分子材料。对解决目前世界面临的资源短缺、环境恶化、可持续发展等问题具有重要意义。纤维素在一定条件下进行酸水解,当聚合度下降到趋于平衡时所得到的产品称为微晶纤维素( micro.crystalline cellulose,MCC)。微晶纤维素为白色或类白色、无臭、无味的多孔性微晶状颗粒或粉末,具有高度可变形性,是可自由流动的纤维素晶体组成的天然聚合物,通常 MCC的粒径大小一般在20-80微米之间,它广泛用于食品、医药及其他工业领域。 关键词:微晶纤维素;MCC;制备;应用;市场前景。 Microcrystalline cellulose preparation, application and market prospect of research QuFuTianLi medicinal materials co., LTD., production technology department shandong qufu 273105 Abstract:Cellulose is the most abundant natural polymer materials in the nature。To solve the shortage of resources in the world, the problem such as environmental degradation, sustainable development is of great significance。Cellulose under certain conditions with acid hydrolysis,When the polymerization degree decline to tend to balance the resulting product is called the microcrystalline cellulose(micro.crystalline cellulose,MCC)。Microcrystalline cellulose is white or kind of white, odorless, tasteless porous micro crystalline granular or powder,With high deformability,Is the free flow of natural polymer composed of cellulose crystal,Usually the particle size of MCC generally between 20 to 80 microns,It is widely used in food, medicine and other industrial fields。 Key words: microcrystalline cellulose, MCC. Preparation; Application; Market prospect 正文:微晶纤维素[1]为白色或类白色无臭、无味的多孔性微晶状颗粒或粉末,具有高度可变形性 ,对主药具有较大的容纳性 ,可作为片剂的填充剂、干燥粘合剂 ,同时具有崩解作用 ,广泛应用于医药、食品、轻工业等国民经济各部门。 在生产微晶纤维素时国外主要采用木材为原材料[2],先收集木浆纤维素酸部分水解后的结晶部分,再经干燥粉碎而得到聚合度约200的结晶纤维素,我国棉花产量较高,成本较木材低,因此国内多以棉浆为原材料。决定微晶纤维素性能的主要因素[3]是制备方法和产品的质量控制标准。随着科技的发展,为了更大程

酸奶配制及其乳酸菌培养基和计数法的研究进展

!""#! 实验与实习卫生职业教育$%&’(#())*+%’# 酸奶采用鲜奶和白砂糖为主要原料,经严格消毒后加入活性乳酸菌发酵制作而成。与普通牛乳比较,其中的蛋白质、脂肪经发酵后,易被人体消化吸收,同时还能提高钙、磷、铁的利用率,有利于防止婴儿佝偻病和老人骨质疏松病,"-。同时还具有治疗神经性厌食症、抗毒、抗癌及防止细胞老化,增强机体免疫力等功能,(-。乳酸菌是一类能利用可发酵的糖产生大量乳酸的细菌通称。这类细菌广泛分布在土壤,植物根、茎,湖泊及动物的体内。其从形态上可分为球菌和杆菌,并且均为革兰染色阳性、兼性厌氧菌或厌氧性细菌。 酸奶中有大量的乳酸菌,可定居在人体的鼻黏膜或消化道等处,所产生的代谢产物能降低肠道内的./值,抑制肠道中的腐败菌生长,减弱腐败菌在肠道的产毒作用,从而维持体内微环境,尤其是肠道内正常的微生态平衡,012-。 市面上出售的酸奶很多都是利用原始菌种进行逐级扩大的培养方式进行,即活化复壮,再进行扩大培养至乳酸菌的活力达到可用程度后,投入生产,进行发酵。在发酵剂的活化过程中,工序多,技术要求严格,稍有不慎就会污染到杂菌,所以培养基研制非常重要,要求培养出来的活菌数多,且培养时间要短。另外,活性乳酸菌达到一定数量才能起到增强机体免疫功能、延缓机体衰老等保健作用。因此,检测活性乳酸菌的含量成为判断产品质量好坏的重要手段。国际上规定乳酸菌数不得低于"3")456789&,#-。 本文就酸奶配制、培养基筛选及乳酸菌计数法进行讨论,对酸奶质量控制、市场研究和发展有一定的理论参考。 !酸奶配制方面的进展 杜传来,4-研制南瓜酸奶的配制方法是原料乳验收,再进行净化和脂肪标准化、混合、预热均质,:#;<)=1");()9>?杀菌,冷却到2#=,接种,罐装,发酵,冷藏。该产品富含矿物质、氨基酸,不含任何防腐剂、色素、香精等化学合成物质1不仅增加了酸奶的花色品种1而且提高了其营养保健作用。张迅捷,*-介绍大豆酸奶的配制主要是原材料(鲜牛奶@大豆@白砂糖)混合浆定容之后高压均质杀菌、冷却、加香精、接种、混匀、装杯封口 进入主发酵,冷藏后发酵,再检验、出库、包装。有研究人员研制的凝固型蜂蜜酸奶 ,:- ,具有独特的蜂蜜清香。其配制主要是脱 脂乳粉加水溶解,添加其他原料(蜂蜜、琼脂),混合过滤,再脂肪含量标准化,预热均质杀菌,尽快冷却,加入发酵剂之后装罐培养、冷却、冷藏后熟,若干小时后便成为颜色微黄的凝固型蜂蜜酸奶。孙好学等,<-配制的酸奶由于加入蜂蜜、 苹果和花生使酸奶颜色微黄,具有独特的清香。其配制方法是原料乳)过滤)脂肪含量标准化)预热)均质)杀菌)冷却)接种)加糖)添加其他原料(蜂蜜、琼脂、苹果和花生))培养)冷藏后熟)产品。陈增伦等,")-研制蔬菜酸奶。蔬菜含有的淀粉化合物可以改善酸奶组织形态,使酸奶的营养更加平衡、合理。配制过程就是南瓜、胡萝卜去皮后蒸熟,果蔬机打浆后与牛奶、甜味剂混合,山药去皮后剪切,经过滤)均质)杀菌)加乳酸菌发酵)后熟)成品。枸杞具有清肝、润肺、滋肾、明目等功能。有研究人员利用枸杞研制了凝固型枸杞酸奶,""-。 方法是脱脂奶粉加水溶解成为脱脂乳,再加白砂糖和稳定剂等进行调配,混合预热到<);"))=后再冷却到4);*)=。经预处理后的枸杞浆,与之前已调配好的物料再进行调配,匀浆,无菌罐装,杀菌(:0=,0)9>?),冷却(2(=左右),接种,恒温培养(2";2(=),在2=冰箱中存放(2A , 即为成品。郭红珍等,"(-研制的金针菇与香菇酸奶,瓷白色,光洁,乳白中略带浅黄色,具清新的金针菇或香菇香味。其研制方法是原料奶,金针菇或香菇浸提液 (白砂糖):鲜奶-)煮沸)装瓶)杀菌(")#=,0;#9>?))冷却(2(=))接种)发酵(0*;2"=,0;#A ))冷却(2=))后熟)成品)评定。 以上酸奶,配制的基本方法都一样,但辅料不一样,风味各不相同。至于辅料的添加既可以在接种前加入,也可以在接种时加入。 "培养基筛选方面的进展 黄君红等 ,"0- 在对乳酸菌的培养基进行筛选的实验中,用 BCD 培养基、EFG 培养基、("2号培养基、乳酸菌分离培养基、改良马铃薯培养基、蕃茄汁培养基进行对比实验,并在乳酸菌分离培养基上添加了平菇、马蹄、大葱、胡萝卜、马铃薯、青瓜4种 99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999 摘 要:就酸奶配制、培养基筛选及乳酸菌计数法进行讨论。 关键词:酸奶;配制;培养基;乳酸菌;计数法中图分类号:H2(2’0" 文献标识码:F 文章编号:"4*"!"(24I ())*J )#!)""#!)0 黄 雁",邓海群( I "’韩山师范学院1广东潮州#(")2"K (’潮州*#(()部队机关卫生所1广东潮州#(")))J 酸奶配制及其乳酸菌培养基和计数法的研究进展 学质量提供了新的途径。 参考文献: ,"-柯新华,周世学,周英杰,等’严格培养作风优良的医务工作者,C -’解放军医院管理杂志,())",:I 2J L (*#;(*4’ ,(-郑红1陈善明1师景波1等’我院如何做好临床教学工作,C -’中华医院管理杂志1"<<<1""L 4#";4#2’ ,0-方立1王莉萍’进修医生临床教学的组织与管理,C -’解放军医院管理杂志1())",:I (J L ""#;""4’!

细菌纤维素的研究进展

细菌纤维素的研究进展 摘要:细菌纤维素是一种天然的生物高聚物,具有生物活性、生物适应性,具有独特的物理、化学和机械性能,例如高的结晶度、高的持水性、超精细纳米纤维网络、高抗强度和弹性模量等,因而成为近年来国际上新型生物医学材料的研究热点。概括细菌纤维素的性质,发酵过程,改性方法以及在生物医学材料上的应用。 关键词:细菌纤维素;改性;生物医学材料;应用 0 前言 细菌合成纤维素是在1886年由Brown首次报道的,是胶膜醋酸菌A.xylium 在静置培养时于培养基表面形成的一层白色纤维状物质。后来在许多革兰氏阴性细菌,如土壤杆菌、致瘤农杆菌和革兰氏阳性菌如八叠球菌中也发现了细菌纤维素的产生。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一1,4一糖苷键连接而成的高分子化合物,此外,细菌纤维素相对于传统的纤维素资源又有其优势,如加工时不用去木质素,可合成高质量的纸或者加工成任何形状的无纺织物,还可通过发酵条件的改变控制合成不同结晶度的纤维素,从而可根据需要合成不同结晶度的纤维素。 从纤维素的发现至今已有一百多年的历史,但由于无合适的实验手段以及纤维素的产量较低,因此多年来一直未受到足够重视。近十几年来随着分子生物学的发展和体外无细胞体系的应用,细菌纤维素的生物合成机制已有了很深人的研究,同时在细菌纤维素的应用方面也有了很大进展。 1.细菌纤维素的结构特点和理化特性 1.1化学特性 经过长期的研究发现,BC和植物纤维素在化学组成和结构上没有明显的区别,均可以视为是由很多D-吡喃葡萄糖苷彼此以(1-4)糖苷键连接而成的线型高分子,相邻的吡喃葡萄糖的6个碳原子不在一个平面上,而是呈稳定的椅式立体结构。

纤维素纳米纤维

纤维素纳米纤维 众所周知,植物的基本组成单位是细胞,其主要结构为纤维素纳米纤维,纤维素纳米纤维是拉伸纤维素链的半结晶纤维束。纤维素纳米纤维不仅纤细,而且纤维素分子链可以拉伸和结晶,所以其质量仅为钢铁的1/5,强度却是钢铁的5倍以上。另外,其线性热膨胀系数极小,是玻璃的1/50,而且其弹性模量在-200~200℃范围内基本保持不变。弹性模量约140GPa,强度2~3GPa。不同于石油基材料,作为生物基材料,更环保。 图1 纳米纤维素微观结构作为下一代工业材料或绿色纳米材料,目前已在全世界积极地开展有关制造和利用这种纤维素纳米纤维的研究。用木材浆粕等植物类纤维材料制造纤维素纳米纤维的各种方法相继被开发出来。在低浓度(约百分之几)下进行的浆粕纤维分解技术有高压高速搅拌方法、微射流法、水中逆流碰撞法、研磨机研磨法、冷冻粉碎法、超声波分丝法、高速搅拌法和空心颗粒粉碎法等。纤维素纳米纤维重要的特征是可以用所有的植物资源作为原料。除木材外,还可以从稻杆和麦杆等农业废弃物、废纸、甘蔗和马铃薯的榨渣,以及烧酒气体等的工业废弃物中制得直径为10~50nm的纳米纤维。如果有效利用轻薄且宽域分布的生物资源的特点,则可以制造和利用取自唾手可得资源的高性能纳

米纤维。日本等发达国家已经实现了纤维素纳米纤维的工业化生产。轻量、强度高的纤维素纳米纤维作为复合材料,可制造汽车零部件和家电产品外壳、建筑材料等;利用气体阻隔性可制造屏障薄膜;利用其透明性可制作显示器和彩色滤光器、有机EL基板、太阳能电池板等;利用耐热性可制造半导体封装材料和柔性基板、绝缘材料等;利用黏弹性能,可生产化妆品、药品、食品、伤口敷料如细胞培养基材、分离器和过滤器以及特殊功能纸张等。在石油工程领域,纳米纤维素凝胶可作为井下流体助剂,不发生体积收缩;可用于钻井液降滤失剂、页岩抑制剂、增稠剂等,改善相关流体的性能。《石油工程科技动态》所有信息编译于国外石油公司网站、发表的论文、专利等,若需转载,请注明出处!中国石化石油工程技术研究院战略规划研究所

微晶纤维素的研究进展_何耀良

基金项目:广西科学基金资助项目(桂科自0991024Z);广西培养新世纪学术和技术带头人专项资金资助项目(2004224) 收稿日期:2009-06-19 综述与进展 微晶纤维素的研究进展 何耀良1,廖小新2,3,黄科林1,6,吴 睿4,王 5 ,刘宇宏1,黄尚顺1,李卫国1 (1.广西化工研究院,广西南宁 530001;2.广西大学商学院,广西南宁 530004; 3.广西桂林市建筑设计研究院,广西桂林 541002; 4.广西民族大学化学与生态工程学院,广西南宁 530006; 5.广西大学化学化工学院,广西南宁 530004; 6.广西新晶科技有限公司,广西南宁 530001) 摘 要:微晶纤维素是天然纤维素水解至极限聚合度得到的一种聚合物,广泛用于食品、医药及其他工业领域,本文综述了国内外微晶纤维素的制备研究进展。 关键词:微晶纤维素;研究进展;制备 中图分类号:T Q 352 文献标识码:A 文章编号:1671-9905(2010)01-0012-05 微晶纤维素(Microcrystalline cellulose,M CC)是天然纤维素经稀酸水解至极限聚合度(LOOP)的可自由流动的极细微的短棒状或粉末状多孔状颗粒,颜色为白色或近白色,无臭、无味,颗粒大小一般在20~80L m,极限聚合度(LODP)在15~375;不具纤维性而流动性极强。不溶于水、稀酸、有机溶剂和油脂,在稀碱溶液中部分溶解、润涨,在羧甲基化、乙酰化、酯化过程中具有较高的反应性能。由于具有较低聚合度和较大的比表面积等特殊性质,微晶纤维素被广泛应用于医药、食品、化妆品以及轻化工行业。 自1875年Girard 首次将纤维素稀酸水解的固体产物命名为/水解纤维素0后,100多年以来,微晶纤维素的研究,一直是纤维素高分子领域中的一个热点课题。美国粘胶纤维公司于1957年研究出微晶纤维素的生产方法,于1961年获得原始专利并工业化生产。美国FMC 公司于1961年研究开发生产微晶纤维素,目前已经是全美甚至世界上最大生产公司[1]。我国在微晶纤维素研究方面起步较晚,但从20世纪70年代开始我国在微晶纤维素方面生产已初见成效,20世纪80年代国内厂家生产的微晶纤维素逐步取代国外如西方石油公司、日本等公司的产品,到20世纪90年代我国研制的微晶纤维素质量达到国外同类产品的质量标准。 随着科技的发展,为了更大程度降低成本,有效利用资源和加强环保,人们也在不断研究采用更好的原料和更好的方法来生产微晶纤维素,并进一步探究其可能的用途。本文主要根据国内外的有关文献报道综述了利用不同原料制备微晶纤维素的研究进展。 1 国内微晶纤维素研究进展 111 甘蔗渣微晶纤维素的制备研究 甘蔗渣纤维素的聚合度(DP)一般在500~700之间,水解后的平衡聚合度(DP)在100~200之间。甘蔗渣由于灰分高、白度低(灰分为112%~118%,白度为70%~80%),因此要用它来制备微晶纤维素必须进行增白和降低灰分处理。罗素娟[2]选择盐酸(工业级)来催化水解制备微晶纤维素,其流程见图1。其中固液比为1B 15,水解进行35min,即达到平衡聚合度。研究表明以甘蔗渣浆粕为原料生产微晶纤维素是可行的,产品质量符合标准要求,其中得率为82118%,聚合度为120,其颗粒数量分布较均匀,粒径较小,中位粒径1112L m,小于25L m 的产品占9211%,水分2142%,灰分0113%,白度90198%,经应用试验,效果良好,母液可以循环使用。生产废水经处理后达到排放要求。 第39卷 第1期2010年1月 化 工 技 术 与 开 发Technology &Development of Chemical Industry Vol 139 No 11 Jan 12010

细菌纤维素

细菌纤维素 摘要:细菌纤维素是一种新型的生物纳米材料材料,具有广泛的发展前景.本文从细菌纤维素的组成和结构入手,列举了细菌纤维素合成研究过程中的方法,并进一步对细菌纤维素在环境中的应用进行阐述,最后对未来细菌纤维素发展趋势作出了展望。 关键词:细菌纤维素,纳米材料,应用 众所周知,纤维素是自然界中最丰富且具有生物可降解性的天然高分子材料,是高分子化学诞生和发展阶段的主要研究对象之一。在当今世界面临人口、资源、环境和粮食四大问题的情况下,大力开发取之不尽用之不竭的天然高分子材料造福于人类,具有重要战略意义。 目前,人类获得纤维素的途径主要通过树木、棉花等职务光合作用合成和微生物合成。为了区别于植物来源的纤维素,称微生物合成的纤维素为微生物纤维素或者是细菌纤维素(简称BC)。细菌纤维素最初在1886年,用英国科学家Brown AJ利用化学分析方法确定。当时他发现在传统酿造液表面生成的类似凝胶半透明膜状物质为纤维素,在光学显微镜下观察到发酵生产的菌膜中存在菌体[1]。自然界中有少数细菌可以产生纤维素,其镇南关木醋菌属中的木醋杆菌(简称Ax)合成纤维素的能力最强,最具有大规模生产的能力。Ax合成细菌纤维素在纯度、抗拉强度、杨氏模量等理化性能方面均优于植物纤维素,且具有较强的生物性,在自然界中可以直接降解,是一种环境友好,性能优异型材料[2]。近年来引起了人们广泛的研究兴趣和关注。 1.细菌纤维素的结构和特性 1.1细菌纤维素的结构 经过长期的研究发现,细菌纤维素和植物纤维素在化学组成和结构上没有明显的区别,都可视为D-吡喃葡萄糖单体以糖苷键连接而成的直链多糖,直链间彼此平行,不呈螺旋结构,无分支结构,又称β-1, 4-葡聚糖。但相邻的吡喃葡萄糖的6个碳原子并不在同一平面上,而是呈稳定的椅状立体结构,数个邻近的β-1, 4-葡聚糖通过分子链内与链间的氢键作用形成稳定的不溶于水的聚合物[3]。 1.2细菌纤维素的性质 1.2.1 细菌纤维素的独特性质 细菌纤维素和植物或海藻产生的天然纤维素具有相同的分子结构单元, 但细菌纤维素纤维却有许多独特的性质。①细菌纤维素与植物纤维素相比无木质素、果胶和半纤维素等伴生产物,具有高结晶度(可达95%,植物纤维素的为65%)和高的聚合度(DP值2 000~8 000); [4]②超精细网状结构。细菌纤维素纤维是由直径3~4 纳米的微纤组合成40~60 纳米粗的

微晶纤维素

微晶纤维素是一种白色、无臭、无味、多孔、易流动粉末,不溶于水、烯酸、氢氧化钠溶液及一般有机溶剂。聚合度约220,结晶度高。为高度多孔颗粒或粉末。 一、微晶纤维素主要有三大特性: 1、吸附性:为多孔性微细粉末,可以吸附其他物质如水、油及药物等。比表面积随无定形 区比例的增大而增大。 2、分散性:微晶纤维素在水中经剧烈搅拌,易于分散生成奶油般的凝胶体。胶态微晶纤维 素因含有亲水性分散剂,在水中能形成稳定的悬浮液,程不透明的“奶油”状或凝胶状。 3、反应性能:在稀碱液中少部分溶解,大部分膨化,表现出较高的反应性能。 二、微晶纤维素在国内应用领域: 1、医药卫生:①微晶纤维素分子之间存在氢键,受压时氢键缔合,故具有高度的可压性, 常被用作于粘合剂;压制的片剂遇到液体后,水分迅速进入含有微晶纤维素的片剂内部,氢键即刻断裂,因此可做为崩解剂。此外微晶纤维素的密度较低,比溶剂较大,粒度分布较宽,又常被用作稀释剂。②医药行业中MCC主要被用在两个方面,一是利用他在水中强搅拌下易于形成凝胶的特性,用于制备膏状或悬浮状类药物;二是利用其成型作用,而用于医用压片的赋形剂。目前医药行业中压片赋形剂可分为两类,一是传统方法使用淀粉赋形剂;第二类是利用新型的纤维素赋形剂。使用淀粉的工艺必须经过造粒阶段,而使用MCC则因为其流动性好,本身具有一定的粘合性直接压片,因此能工艺简化,生产效率得以提高,例外使用MCC还有服用后崩解效果好、药效快、分散好等优点,因此使用MCC在压片赋形剂上得以广泛推广应用。 2、微晶纤维素在食品工业领域的应用:

微晶纤维素作为食品添加剂的主要作用有:泡沫稳定性;高温稳定性;液体的胶化剂; 悬浮剂;乳化稳定性等。其中乳化稳定性是微晶纤维素在食品工业领域最主要的功能。 3、微晶纤维素在轻工化工领域的应用: ①陶瓷业:陶瓷厂在陶土中添加微晶纤维素,不仅能增湿坯强度,提高半成品率,而 且焙烧时烧除微晶纤维质使陶瓷具有质轻透明的特色。 ②玻璃业:微晶纤维素胶液能在玻璃表面形成极黏的膜涂层,能为玻璃纤维提供纤维 素的表层,使其能用一般的纺织机器加工。 ③涂料业:在涂料中添加微晶纤维素,能使涂料具有触变性,以控制涂料的粘度、流 动性及涂刷性能。 4、微晶纤维素在日常化学工业中的应用: ①某些等级的微晶纤维素用于化妆及皮肤护理品的制造,甚至包含尿素这样难以掺和 的配料,同起耐热稳定剂的作用。 ②微晶纤维素与细砂、高岭土等混合,可制成含磨料的卫浴、厨房及手部皮肤的清洁 剂。 ③将微晶纤维素与羧甲基纤维素钠盐、有机物及水混合,可制成服装洗涤过程的保护 性胶体。 三、医药行业中微晶纤维素用于粉末直接压片的特点: ①可以使易吸潮的药物(土霉素、食母生、酵母片等)避免湿热的阴影,克服粘冲、 劣片的现象,有利于提高片剂的质量。

乳酸菌抗菌机理研究进展

泛分布,但只有少数省份对其玉米矮花叶病作了毒源鉴定,基本明确为MDMV 2B (SC MV 2MDB ),而其他许多省份的玉米矮花叶病并未作毒源鉴定,它们究竟是属于MD 2MV 2B 株系还是属于SC MV 亚组中其他种类的病毒或为多种病毒的复合侵染还有待明确。因此,需要进一步明确病毒种类,了解玉米矮花叶病的流行规律,为抗病育种打下基础。 参考文献 [1]W illiams E ,Alexander L J 1Phytopathology ,1965,55:802~8041 [2]R osenkranz E 1Phytopathology ,1987,77:598~6071 [3]史春霖,徐绍华1植物病理学报,1979,9(1):35~401 [4]马占鸿,李怀方,裘维蕃1植物病理学报,1998,28(1):25~281 [5]马占鸿,李怀方,裘维蕃,等1玉米科学,1997,5(2):72~761 [6]M cdaniel L L ,G ordon D T 1Phytopathology ,1989,79(1):113~1201 [7]M ackenzie D R ,W ernham C C ,F ord E 1Plant Disease Reporter ,1966,50(11):814~8181 [8]Shukla D D ,Frenkel M J ,M ckern N M 1Archives of Virology ,1992(Suppl 5):363~3731 [9]石银鹿,张 琦,王富荣,等1植物病理学报,1986,16(2):99~1041 [10]吴建宇,盖均镒1南京农业大学学报,1999,22(2):117~1181 [11]G ough K H ,Shukla D D 1Intervirology ,1992,36:181~1921 [12]K ong P ,S teinbiss H H 1Archives of Virology ,1998,143:1791~17991 [13]Murry E ,E lliott G,Capitant A ,et al 1Bio/T echnology ,1993,11:1559~15641 [14]M arie 2Jeanne V ,I oos R ,Peyre J ,et al 1Phytopathology ,2000,148:141~1511 [15]范在丰,陈红运,李怀方,等1农业生物技术学报,2001,9(1):121 3联系人 T el :0571288381111261702  收稿日期:2001210209,修回日期:2001212230 乳酸菌抗菌机理研究进展 李铁军1 李爱云2 张晓峰33 (浙江国邦兽药厂 新昌 312500)1 (浙江大学医学院附属产科医院 杭州 310006)2 (浙江出入境检验检疫局 杭州 310012)3 摘要:乳酸菌的抗菌机理涉及其产生的各种代谢产物,包括酸性物质、乳酸菌素、二氧化 碳和过氧化氢等。其中酸性物质可以消耗大量细胞能量并影响细胞膜的稳定性;乳酸菌素 可作用于细胞膜,造成膜内物质和能量的泄漏。对于它们抗菌机理的认识有助于我们更好 的将乳酸菌应用到食品的安全生产中。 关键词:乳酸菌,抗菌,酸性物质,乳酸菌素 中图分类号:Q93 文献标识码:A 文章编号:025322654(2002)0520081205 乳酸菌是一类可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的通称,在自然界和食物中广泛存在。乳酸菌是最早被人类用于食品储藏加工的微生物之一,早在公元前6,000年,人们就懂得利用乳酸菌发酵食物。他们发现食物经过一定的处理和储存就可改善风味、延长储存期和增加食物的安全性。迄今人们已明确了许多乳酸菌在生产安全优质食品中所起重要作用的生物学机理[1~2]:乳酸菌可以发酵食物中碳水化合物,分泌乳酸菌素,

细菌纤维素

改性纤维素在卫生领域的研究及应 用情况 (昆明理工大学化学工程学院轻化工程2010级肖任) 摘要: 纤维素是自然界最丰富的自然资源,在未来对于解决人类面临的能源、资源、和环境污染等问题方面有非常重要的作用,但是纤维素分子中由于高密度的氢键影响作用,使之在医疗卫生领域等方面受到了很大的限制。综述近年来通过对纤维素化学改性合成可以得到纤维素衍生物在医疗卫生方面的应用。其中,细茵纤维素是一种天然的生物高聚物,具有生物活性、生物可降解性、生物适应性,具有独特的物理、化学和机械性能,例如高的结晶度、高的持水性、超细纳米纤维网络、高抗张强度和弹性模量等,因而成为近年来国际上新型生物医学材料的研究热点。概括细茵纤维素的性质、研究历史以及在生物医学材料上的应用,重点阐述细茵纤维素在组织工程支架、人工血管、人工皮肤和治疗皮肤损伤方面的应用以及当前研究现状。 关键词:纤维素、细茵纤维素、组织工程支架、人工血管、人工皮肤、化学改性、 医疗卫生 Modified cellulose in health field research and should use situation Cellulose is the most abundant natural resources of nature, in the future to solve human beings are facing with the energy, resources, and environment pollution and so on has a very important role, but cellulose molecules due to the high density of hydrogen bond effect, make in the medical and health fields was much limited. Recent advances in chemical modification of cellulose by synthesis can get cellulose derivatives in medical applications. Among them, the fine wormwood cellulose is a kind of natural biopolymer, with biological activity, biodegradable property, biological adaptability, has a unique physical, chemical and mechanical properties, such as high degree of crystallinity, high water binding capacity, ultrafine nano fiber network, a high strength and modulus of elasticity, etc., and become in recent years international new biomedical materials research hot spot. The nature of the cellulose in fine wormwood, historical study and the application of biomedical materials, the paper fine wormwood cellulose in tissue engineering scaffolds, artificial blood vessels, artificial skin and the treatment of skin damage and the application of the current research status. Keywords: cellulose, fine wormwood cellulose, tissue engineering scaffolds, artificial blood vessels, artificial skin, chemical modification, medical and health 细菌纤维素( bacterial cellulose,简称 B C) 又称为微生物纤维素( microbial cellulose ) ,不仅是地球上除植物纤维素之外的另一类由细菌合成的天然惰性材料,而且是世界上公认的性能优异的新型生物学材料。能够产生纤维素的细菌【1】主要有A c e t o b a c t e r ,R h i z o b i u m,A g r o b a c t e r i u m和S a r c i n a等,其中研究最多、产量最高的是A c e t o b a c t e r x y l i n u m( A .x y l i n u m,木醋杆菌) 。从纤维素的分子组成看,B c和植物纤维一样都是由B - D- 葡萄糖通过B .1 ,4 精苷键结合成的直链,直链间彼此平行,不呈螺旋构象,无分支结构,又称为 B - 1 ,4.葡聚糖。但从物理、化学、

微晶纤维素2015版中国药典标准

微晶纤维素 Weijing Xianweisu Microcrystalline Cellulose C 6n H 10n+2O 5n+1 [9004-34-6] 本品系含纤维素植物的纤维浆制得的α-纤维素,在无机酸的作用下部分解聚,纯化而得。 【性状】本品为白色或类白色粉末或颗粒状粉末;无臭,无味。 本品在水、乙醇、乙醚、稀硫酸或5%氢氧化钠溶液中几乎不溶。 【鉴别】(1)取本品lO mg,置表面皿上,加氣化锌碘试液2ml,即变蓝色。 (2)取本品约1.3g ,精密称定,置具塞锥形瓶中,精密加25ml ,振摇使微晶纤维素分散并润湿,通入氮气以排除瓶中的空气,在保持通氮气的情况下,精密加lmol/L 双氢氧化乙二胺铜溶液25ml ,除去氮气管,密塞,强力振摇,使微晶纤维素溶解,作为供试品溶液;取适量,置25℃士0.1℃ :水浴中,约5分钟后,移至乌氏黏度计内(毛细管内径为 0.7?1.0mm ,选用适宜黏度计常数),照黏度测定法(通则 0633第二法),于25℃士0.1℃ 水浴中测定。记录供试品溶液流经黏度计上下两刻度时的时间A ,按下式计算供试品溶液的运动黏度ν1: ν1=t 1 × K 1 分别精密量取水和lmol/L 双氢氧化乙二胺铜溶液各25ml ,混匀,作为空白溶液,取适量,置25℃士0.1℃水浴中,约5分钟后,移至乌氏黏度计内(毛细管内径为0.5?0.6mm,黏度计常数约为0.01),照黏度测定法(通则0633第二法),于25℃士0.1℃水浴中测定。记录空白溶液流经黏度计上下两刻度时的时间按下式计算空白溶液的运动黏度v2: ν1=t 2× K 2 照下式计算微晶纤维素的相对黏度: ηrel =ν1/ν2 根据计算所得的相对黏度值(ηrel ),査附表,得〔特性黏数[>](ml/g)和浓度C(g/100ml)的乘积〕,计算聚合度(P),应不得过350。 式中m 为供试品取样量,g ,以干燥品计算。

微晶纤维素的研究进展

微晶纤维素的研究进展

微晶纤维素的研究进展 高分子材料2班刘卓君 20080402B020 摘要:微晶纤维素是可自由流动的纤维素晶体组成的天然聚合物,它是天然纤维素经稀酸水解并经一系列处理后得到的极限聚合度的产物。广泛用于食品、医药及其他工业领域,本文综述了微晶纤维素的特性、理化性质、制备方法以及国内外微晶纤维素的研究进展。 关键词:微晶纤维素;结晶度;聚合度;可压性;流动性;制备;研究进展 正文:微晶纤维素(MCC)是由天然纤维素经稀无机酸水解达到极限聚合度的极细微的白色短棒状或无定形结晶粉末,无臭、无味。颗粒大小一般在20-80微米,极限聚合度(L0DP)在15~375;不具纤维性而流动性极强。不溶于水、稀酸、有机溶剂和油脂,在稀碱溶液中部分溶解、润涨,在羧甲基化、乙酰化、酯化过程中具有较高的反应性能。由于具有较低聚合度和较大的比表面积等特殊性质,微晶纤维素被广泛应用于医药、食品、化妆品以及轻化工行业。

微晶纤维素有两种主要形式:细粉末和胶体状。前者用于吸附剂或粘合剂,后者作为液体中的分散剂。粉末状微晶纤维素的应用范围是作为抗结块剂,它有防结块和帮助流动的作用。另外,微晶纤维素还是食品中非营养部分,用作健康食品中的食用纤维。作为功能食用纤维,微晶纤维素可起到诸多保健作用。微晶纤维素有吸油特性,所以粉末化的微晶纤维素还被用作香精和香料油的载体。另外,它常被用于某些挤出食品的助流剂。胶体状微晶纤维素的多功能性表现在:乳化和泡沫稳定性;高温下稳定性;非营养性填充物和增稠剂;液体的稳定和胶化剂;改善食品结构;悬浮剂;冷冻甜食中控制冰晶形成。 随着科技的发展,为了更大程度降低成本,有效利用资源和加强环保,人们也在不断研究采用更好的原料和更好的方法来生产微晶纤维素,并进一步探究其可能的用途。 1.微晶纤维素的理化性质 MCC 的用途广泛,用以描述的指标很多,主要有聚合度、结晶度、粒度、吸水值、润湿热、比表面积、填积密度、过滤指数和特性粘数等。

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