CN103571899A - 一种细菌纤维素/藕粉复合材料及其生物制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种细菌纤维素/藕粉复合材料及其生物制备方法，具体是将藕粉添加至发酵培养基中，加热糊化后形成均匀分散的粘稠溶液，然后引入木醋杆菌菌液，静置培养7天后制备得到细菌纤维素/藕粉复合材料。其优势在于，在低浓度藕粉的添加时，培养基的粘度可得到适度地提高，对细菌纤维素生长产生了促进作用并最终提高了细菌纤维素的产量。与此同时，藕粉由于通过加热糊化分散在培养基溶液中，使得细菌纤维素在形成过程中可均匀粘附培养基中的藕粉，形成既保留了原始纤维素的三维网络结构并且均匀附着藕粉的复合材料。这种利用生物法制备的细菌纤维素/藕粉复合材料将在生物医用材料具有广泛的潜在应用。
Description
技术领域
本发明涉及细菌纤维素复合材料制备领域，具体是涉及一种细菌纤维素/藕粉复合材料及其生物制备方法。
背景技术
细菌纤维素是一种利用细菌在培养基中发酵所生产的天然纤维素，具有超细的纳米纤维和独特的三维网络结构。木醋杆菌(Acetobacterium xylinum)，一种好氧、革兰氏阴性菌，是目前现阶段已实现工业化生产细菌纤维素的菌种。在静态培养条件下，木醋杆菌可以在空气与液体培养基的界面上生产纤维素并形成一种连续相的水凝胶膜。与普通纤维素相比，细菌纤维素具高结晶度，高纯度，高持水量，高强度等优良性能。除此之外，其良好的生物相容性及其可降解性赋予了细菌纤维素在生物医用领域的广泛应用，其中包括了辅料，人造血管、软骨移植等方面。但为了拓展细菌纤维素在该领域的实用性，近年来许多研究者通过利用与其他天然材料复合这种有效的方法来改进细菌纤维素的物理及生物性能以符合其特殊的性能要求。
淀粉是自然界中最丰富的材料之一，可以从小麦、玉米、大米和土豆等一系列的农作物种提取。它是一种可再生和生物降解性良好的材料，并且能够在加热糊化后形成热塑性的材料。在药物释放和组织工程等领域中，淀粉有着广泛的研究和应用。因此研究者通过淀粉制备了细菌纤维素复合材料，是一种十分具有应用潜力的生物可降解材料。在这些研究中，溶液渗透法(添加淀粉溶液到已经成型的细菌纤维素膜中)和生物合成法（在细菌纤维素的合成之前，将淀粉引入发酵培养基中）是两种常用有效制备细菌纤维素淀粉复合材料的方法。生物合成法由于有利于保持细菌纤维素的天然有序结构并使之能与淀粉均匀结合而受到广泛的推崇。
藕粉是一种从莲藕植物中提取的天然淀粉，主要由20-30%的直链淀粉和70-80%的支链淀粉组成。由于它具有较高的营养和医药性能，已长期用做于食品和传统的医药成分，因此藕粉可以作为新型的淀粉原料利用生物法制备细菌纤维素/藕粉复合材料。然而当藕粉添加至培养基中会经过加热糊化后才能形成均匀分布的溶液，但同时也改变了培养基的粘度。粘度是影响细菌纤维素产量的一个重要因素，适度粘度的增加还能促进细菌纤维素的生长。本发明专利将藕粉引入至细菌纤维素发酵培养基中，由于藕粉糊化的能力较低可形成低粘度的培养基溶液，不仅提高了细菌纤维素产量，并制备得到不同形态结构以及力学性能优良的细菌纤维素/藕粉复合材料。
发明内容
本发明提供一种细菌纤维素/藕粉复合材料及其生物制备方法，具体是将藕粉添加至发酵培养基中，加热糊化后形成均匀分散的粘稠溶液，然后引入木醋杆菌菌液，静置培养7天后制备得到细菌纤维素/藕粉复合材料。在本发明中，藕粉由于具有较低的凝胶能力，可形成低粘度的发酵溶液。尤其在低浓度添加时不仅没有影响细菌纤维素的产生，还一定程度地提高了其产量。同时由于藕粉在糊化后可均匀分散在培养基中，因此在细菌纤维素形成的过程中，藕粉可通过氢键作用均匀稳定地粘附在细菌纤维素上，形成结构特异及力学性能优良的复合材料。
本发明的一种细菌纤维素/藕粉复合材料的生物制备方法，步骤如下：
（1）含藕粉发酵培养基的配制：
首先配制用于培养木醋杆菌的基础培养基，然后加入1～15g/L的藕粉，在沸水中不断加热，直至藕粉完全糊化于基础培养基中，待溶液从浑浊变成澄清时，则停止加热得到含藕粉的发酵培养基；
然后将培养基在120℃的高压水蒸汽下灭菌30min，冷却至常温；
（2）菌液的培养：
将冷藏的木醋杆菌落转接到装有基础培养基烧杯中，然后稳定放置在30℃的恒温培养箱中发酵培养2天得到初始木醋杆菌菌液；
（3）细菌纤维素/藕粉复合材料生物制备：
将所述初始木醋杆菌菌液按发酵培养基体积比的10%的接种量加入到所述含藕粉的发酵培养基中，恒温静置培养，温度设置为30℃，经过7天的培养后取出成型水凝胶膜，用1%NaOH溶液加热煮沸，去除膜内的细菌和残留的培养基，然后用高纯水洗净至溶液显中性，最终得到细菌纤维素/藕粉复合材料。
如上所述的一种细菌纤维素/藕粉复合材料的生物制备方法，所述基础培养基,按重量百分比，包含6%葡萄糖、0.6%蛋白胨、0.6%酵母膏、0.1%磷酸二氢钾、0.1%柠檬酸和0.2%磷酸氢二钠。
如上所述的一种细菌纤维素/藕粉复合材料的生物制备方法，所述加热煮沸是指藕粉在加入到配制好的基础培养基后，利用100℃沸水不断加热该培养基，使得藕粉糊化分散于溶液中，待培养基从浑浊变为透明时，则停止加热。
本发明所述的生物制备方法制得的一种细菌纤维素/藕粉复合材料，为三维网络结构的细菌纤维素，且细菌纤维素的纤维素丝束上均匀稳定地附着有藕粉；
相比纯细菌纤维素结构：
当藕粉添加浓度为2.5～5g/L时，藕粉可以通过在细菌纤维素合成过程利用相互之间的氢键作用均匀粘附在纤维丝束上，使得细菌纤维素/藕粉复合材料的纤维直径从原有的35±10nm增长到60±15～100±20nm，部分纤维之间会相互粘结，藕粉在所述细菌纤维素/藕粉复合材料中的含量为1.8～4.3wt%，断裂应力从原有的45Mpa增长到54～60MPa，断裂应变从原有的3.4%提高至3.6～3.9%，杨氏模量从原有的1.32GPa上升至1.38～1.67Gpa；热分解温度随着藕粉的添加浓度上升而减少，从纯细菌纤维素膜的328℃下降到317～313℃；
而当藕粉添加浓度为7.5～15g/L时，复合材料纤维之间会紧密连接而形成层状材料结构，藕粉在所述细菌纤维素/藕粉复合材料中的含量为6.4～12.6wt%，断裂应力下降为24～42MPa，断裂应变提高至4.1～5.6%，杨氏模量减少至0.42～1.02GPa。从纯细菌纤维素膜的328℃下降到311～305℃，然而这低程度的降低并不影响细菌纤维素/藕粉复合材料在生物降解材料上的应用。
本发明的低浓度（1～15g/L）的藕粉在培养基中糊化溶解后，在发酵过程中不仅没有影响细菌纤维素的产生，还对其产生促进作用，当藕粉添加浓度为2.5g/L～10g/L时，细菌纤维素的产量从无藕粉添加的5.02g/L可最高升至6.67g/L。
本发明利用藕粉作为培养基添加剂制备了一种细菌纤维素/藕粉复合材料，在藕粉糊化溶解后，培养基的粘度会随着藕粉的浓度升高而增加，从而影响细菌纤维素的生长和产量，其原因在于木醋杆菌在分泌细菌纤维素的同时还产生另一种多糖acetan,这种多糖的产生会提高培养基的粘度，因而产生分散的培养基而拥有了更多自由细胞来分泌细菌纤维素。因此糊化后的藕粉改变了培养基的粘度，相应增强了acetan对细菌纤维素产生的积极效果因而产生更多的细菌纤维素。然而当藕粉添加浓度为10g～15g/L时，过度增加的粘度则会阻碍物质和氧气的运输，从而导致细菌纤维素的产量远低于无藕粉添加的培养基。在形态结构上，当藕粉添加浓度为2.5～5g/L时，复合材料会呈现出更粗、更紧密的纤维三维网络结构，此时力学性能相应增加。但当藕粉添加浓度为5～15g/L时,材料结构逐渐呈现层状纤维结构，纤维与藕粉相互结合形成致密的纤维素层，但力学性能却有所下降。因此利用藕粉作为淀粉原料加入到发酵培养基中，不仅能保证细菌纤维素的有效产量，同时能够制备结构特异并且性能优良的细菌纤维素\藕粉复合材料。
有益效果
本发明专利主要优点在于利用藕粉这一种具有营养和医用效果的淀粉原料，生物法制备了细菌纤维素/藕粉复合材料。在低浓度藕粉的添加时，培养基的粘度可得到适度地提高，对细菌纤维素生长产生了促进作用并最终提高了细菌纤维素的产量。与此同时，藕粉由于通过加热糊化分散在培养基溶液中，使得细菌纤维素在形成过程中可均匀粘附培养基中的藕粉，形成既保留了原始纤维素的三维网络结构并且均匀附着藕粉的复合材料。这种利用生物法制备的细菌纤维素/藕粉复合材料将在生物医用材料具有广泛的潜在应用。
附图说明
图1是纯细菌纤维素局部表面扫描电镜图
图2是在低浓度藕粉添加时细菌纤维素/藕粉复合材料表面扫描电镜图
图3是在高浓度藕粉添加时细菌纤维素/藕粉复合材料表面扫描电镜图
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的一种细菌纤维素/藕粉复合材料，为三维网络结构的细菌纤维素，且细菌纤维素的纤维素丝束上均匀稳定地附着有藕粉；
相比纯细菌纤维素结构：
当藕粉添加浓度为2.5～5g/L时，藕粉可以通过在细菌纤维素合成过程利用相互之间的氢键作用均匀粘附在纤维丝束上，使得细菌纤维素/藕粉复合材料的纤维直径从原有的35±10nm增长到60±15～100±20nm，部分纤维之间会相互粘结，藕粉在所述细菌纤维素/藕粉复合材料中的含量为1.8～4.3wt%，断裂应力从原有的45Mpa增长到54～60MPa，断裂应变从原有的3.4%提高至3.6～3.9%，杨氏模量从原有的1.32GPa上升至1.38～1.67Gpa；热分解温度随着藕粉的添加浓度上升而减少，从纯细菌纤维素膜的328℃下降到317～313℃；
而当藕粉添加浓度为7.5～15g/L时，复合材料纤维之间会紧密连接而形成层状材料结构，藕粉在所述细菌纤维素/藕粉复合材料中的含量为6.4～12.6wt%，断裂应力下降为24～42MPa，断裂应变提高至4.1～5.6%，杨氏模量减少至0.42～1.02GPa。从纯细菌纤维素膜的328℃下降到311～305℃，然而这低程度的降低并不影响细菌纤维素/藕粉复合材料在生物降解材料上的应用。
本发明的低浓度（1～15g/L）的藕粉在培养基中糊化溶解后，在发酵过程中不仅没有影响细菌纤维素的产生，还对其产生促进作用，当藕粉添加浓度为2.5g/L～10g/L时，细菌纤维素的产量从无藕粉添加的5.02g/L可最高升至6.67g/L。
细菌纤维素产量的测量：
为了测量复合材料中的细菌纤维素含量，本发明专利采用枯草芽孢杆菌所分泌的淀粉酶来分解材料上的淀粉。首先配置浓度为0.2-0.75units/ml淀粉酶的磷酸缓冲溶液，并将洗净的细菌纤维素/藕粉复合膜浸泡在该溶液中，在60℃振动摇晃24h后，在沸水中加热5min终止分解反应。然后将膜浸泡在50%酒精中10h，再用高纯水去除所有的酒精得到纯细菌纤维素膜。将所得到的膜放置80℃的烘箱中加热干燥直至无重量变化，记录此时的干膜重量。细菌纤维素的产量标记为每升培养基所获得的干膜重量(g/L)。
藕粉在复合材料中含量的测定：
藕粉的含量(WLRS)计算公式为：WLRS=(W-WBC)/W。其中W为原始复合材料干膜重量，WBC为淀粉酶解后复合材料干膜重量。其最终值均为3个重复样品的平均值。
本发明利用藕粉作为培养基添加剂制备了一种细菌纤维素/藕粉复合材料。在藕粉糊化溶解后，培养基的粘度会随着藕粉的浓度升高而增加，从而影响细菌纤维素的生长和产量。在本发明中，木醋杆菌在无藕粉添加的培养基发酵7天后，其细菌纤维素的产量为5.02g/L，而当藕粉添加浓度为2.5～10g/L时，其培养基的相对粘度上升，如表1所示其细菌纤维素的产量从5.02g/L可最高升至6.67g/L。其原因在于木醋杆菌在分泌细菌纤维素的同时还产生另一种多糖acetan,这种多糖的产生会提高培养基的粘度，因而产生分散的培养基而拥有了更多自由细胞来分泌细菌纤维素。因此糊化后的藕粉改变了培养基的粘度，相应增强了acetan对细菌纤维素产生的积极效果因而产生更多的细菌纤维素。然而当藕粉添加浓度为10g～15g/L时，过度增加的粘度则会阻碍物质和氧气的运输，从而导致细菌纤维素的产量远低于无藕粉添加的培养基。在形态结构上，当藕粉添加浓度为2.5～5g/L时，复合材料会呈现出更粗、更紧密的纤维三维网络结构(如图2所示)，此时力学性能相应增加。但当藕粉添加浓度为5～15g/L时,材料结构逐渐呈现层状纤维结构，纤维与藕粉相互结合形成致密的纤维素层(如图3所示)。因此利用藕粉作为淀粉原料加入到发酵培养基中，不仅能保证细菌纤维素的有效产量，同时能够制备结构特异并且性能优良的细菌纤维素\藕粉复合材料。
表1不同浓度藕粉添加后的培养基的相对粘度*和细菌纤维素产量
备注：相对粘度是指培养基粘度相对于水的粘度（设定水的粘度为0.9mPa·s）。
实施例1
细菌纤维素/藕粉复合材料生物制备：首先配制含6%葡萄糖、0.6%蛋白胨、0.6%酵母膏、0.1%磷酸二氢钾、0.1%柠檬酸和0.2%磷酸氢二钠的基础培养基，然后加入2.5g/L的藕粉，在沸水中不断加热，直至藕粉完全糊化于基础培养基中，待溶液从浑浊变成澄清时，则可停止加热得到含藕粉的发酵培养基，然后将培养基在120℃的高压水蒸汽下灭菌30min，冷却至常温后待用。初始木醋杆菌菌液按发酵培养基体积比的1-10%的接种量加入到含50ml上述发酵培养基的250ml锥形瓶中，恒温静置培养，温度设置为30℃，经过7天的培养后取出成型水凝胶膜，用1%NaOH溶液加热煮沸，去除膜内的细菌和残留的培养基，然后用高纯水洗净至溶液显中性，最终得到细菌纤维素/藕粉复合材料。其七天培养后的细菌纤维素产量为6.45g/L,复合材料微观结构呈现出粗而紧密的三维网络纤维结构，此时藕粉在复合材料的含量为1.8%，复合材料断裂应力强度为54MPa，断裂应变为3.6%，杨氏模量为1.38GPa。热分解温度为317℃。
实施例2
细菌纤维素/藕粉复合材料生物制备：首先配制含6%葡萄糖、0.6%蛋白胨、0.6%酵母膏、0.1%磷酸二氢钾、0.1%柠檬酸和0.2%磷酸氢二钠的基础培养基，然后加入5g/L的藕粉，在沸水中不断加热，直至藕粉完全糊化于基础培养基中，待溶液从浑浊变成澄清时，则可停止加热得到含藕粉的发酵培养基，然后将培养基在120℃的高压水蒸汽下灭菌30min，冷却至常温后待用。初始木醋杆菌菌液按发酵培养基体积比的1-10%的接种量加入到含50ml上述发酵培养基的250ml锥形瓶中，恒温静置培养，温度设置为30℃，经过7天的培养后取出成型水凝胶膜，用1%NaOH溶液加热煮沸，去除膜内的细菌和残留的培养基，然后用高纯水洗净至溶液显中性，最终得到细菌纤维素/藕粉复合材料。其七天培养后的细菌纤维素产量为6.67g/L,复合材料微观结构呈现出粗而紧密的三维网络纤维结构，此时藕粉在复合材料的含量为4.3%，复合材料断裂应力强度为60MPa，断裂应变为3.9%，杨氏模量为1.67GPa。热分解温度为313℃。
实施例3
细菌纤维素/藕粉复合材料生物制备：首先配制含6%葡萄糖、0.6%蛋白胨、0.6%酵母膏、0.1%磷酸二氢钾、0.1%柠檬酸和0.2%磷酸氢二钠的基础培养基，然后加入7.5g/L的藕粉，在沸水中不断加热，直至藕粉完全糊化于基础培养基中，待溶液从浑浊变成澄清时，则可停止加热得到含藕粉的发酵培养基，然后将培养基在120℃的高压水蒸汽下灭菌30min，冷却至常温后待用。初始木醋杆菌菌液按发酵培养基体积比的1-10%的接种量加入到含50ml上述发酵培养基的250ml锥形瓶中，恒温静置培养，温度设置为30℃，经过7天的培养后取出成型水凝胶膜，用1%NaOH溶液加热煮沸，去除膜内的细菌和残留的培养基，然后用高纯水洗净至溶液显中性，最终得到细菌纤维素/藕粉复合材料。其七天培养后的细菌纤维素产量为5.76g/L,复合材料微观结构呈现出粗而紧密的三维网络纤维结构，此时藕粉在复合材料的含量为6.4%，复合材料断裂应力强度为42MPa，断裂应变为4.1%，杨氏模量为1.02GPa。热分解温度为311℃。
实施例4
细菌纤维素/藕粉复合材料生物制备：首先配制含6%葡萄糖、0.6%蛋白胨、0.6%酵母膏、0.1%磷酸二氢钾、0.1%柠檬酸和0.2%磷酸氢二钠的基础培养基，然后加入10g/L的藕粉，在沸水中不断加热，直至藕粉完全糊化于基础培养基中，待溶液从浑浊变成澄清时，则可停止加热得到含藕粉的发酵培养基，然后将培养基在120℃的高压水蒸汽下灭菌30min，冷却至常温后待用。初始木醋杆菌菌液按发酵培养基体积比的1-10%的接种量加入到含50ml上述发酵培养基的250ml锥形瓶中，恒温静置培养，温度设置为30℃，经过7天的培养后取出成型水凝胶膜，用1%NaOH溶液加热煮沸，去除膜内的细菌和残留的培养基，然后用高纯水洗净至溶液显中性，最终得到细菌纤维素/藕粉复合材料。其七天培养后的细菌纤维素产量为5.49g/L,复合材料微观结构呈现出粗而紧密的三维网络纤维结构，此时藕粉在复合材料的含量为8.1%，复合材料断裂应力强度为37MPa，断裂应变为4.4%，杨氏模量为0.84GPa。热分解温度为309℃。
实施例5
细菌纤维素/藕粉复合材料生物制备：首先配制含6%葡萄糖、0.6%蛋白胨、0.6%酵母膏、0.1%磷酸二氢钾、0.1%柠檬酸和0.2%磷酸氢二钠的基础培养基，然后加入12.5g/L的藕粉，在沸水中不断加热，直至藕粉完全糊化于基础培养基中，待溶液从浑浊变成澄清时，则可停止加热得到含藕粉的发酵培养基，然后将培养基在120℃的高压水蒸汽下灭菌30min，冷却至常温后待用。初始木醋杆菌菌液按发酵培养基体积比的1-10%的接种量加入到含50ml上述发酵培养基的250ml锥形瓶中，恒温静置培养，温度设置为30℃，经过7天的培养后取出成型水凝胶膜，用1%NaOH溶液加热煮沸，去除膜内的细菌和残留的培养基，然后用高纯水洗净至溶液显中性，最终得到细菌纤维素/藕粉复合材料。其七天培养后的细菌纤维素产量为4.03g/L,复合材料微观结构呈现出粗而紧密的三维网络纤维结构，此时藕粉在复合材料的含量为10.2%，复合材料断裂应力强度为33MPa，断裂应变为4.8%，杨氏模量为0.69GPa。热分解温度为307℃。
实施例6
细菌纤维素/藕粉复合材料生物制备：首先配制含6%葡萄糖、0.6%蛋白胨、0.6%酵母膏、0.1%磷酸二氢钾、0.1%柠檬酸和0.2%磷酸氢二钠的基础培养基，然后加入15g/L的藕粉，在沸水中不断加热，直至藕粉完全糊化于基础培养基中，待溶液从浑浊变成澄清时，则可停止加热得到含藕粉的发酵培养基，然后将培养基在120℃的高压水蒸汽下灭菌30min，冷却至常温后待用。初始木醋杆菌菌液按发酵培养基体积比的1-10%的接种量加入到含50ml上述发酵培养基的250ml锥形瓶中，恒温静置培养，温度设置为30℃，经过7天的培养后取出成型水凝胶膜，用1%NaOH溶液加热煮沸，去除膜内的细菌和残留的培养基，然后用高纯水洗净至溶液显中性，最终得到细菌纤维素/藕粉复合材料。其七天培养后的细菌纤维素产量为2.66g/L,复合材料微观结构呈现出粗而紧密的三维网络纤维结构，此时藕粉在复合材料的含量为12.6%，复合材料断裂应力强度为24MPa，断裂应变为5.65%，杨氏模量为0.42GPa。热分解温度为305℃。
Claims (4)
1.一种细菌纤维素/藕粉复合材料的生物制备方法，其特征是步骤如下：
（1）含藕粉发酵培养基的配制：
首先配制用于培养木醋杆菌的基础培养基，然后加入1～15g/L的藕粉，在沸水中不断加热，直至藕粉完全糊化于基础培养基中，待溶液从浑浊变成澄清时，则停止加热得到含藕粉的发酵培养基；
然后将培养基在120℃的高压水蒸汽下灭菌30min，冷却至常温；
（2）菌液的培养：
将冷藏的木醋杆菌落转接到装有基础培养基烧杯中，然后稳定放置在30℃的恒温培养箱中发酵培养2天得到初始木醋杆菌菌液；
（3）细菌纤维素/藕粉复合材料生物制备：
将所述初始木醋杆菌菌液按发酵培养基体积比的1-10%的接种量加入到所述含藕粉的发酵培养基中，恒温静置培养，温度设置为30℃，经过7天的培养后取出成型水凝胶膜，用1%NaOH溶液加热煮沸，去除膜内的细菌和残留的培养基，然后用高纯水洗净至溶液显中性，最终得到细菌纤维素/藕粉复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种细菌纤维素/藕粉复合材料的生物制备方法，其特征在于，所述基础培养基,按重量百分比，包含6%葡萄糖、0.6%蛋白胨、0.6%酵母膏、0.1%磷酸二氢钾、0.1%柠檬酸和0.2%磷酸氢二钠。
3.根据权利要求1所述的一种细菌纤维素/藕粉复合材料的生物制备方法，其特征在于，所述加热煮沸是指藕粉在加入到配制好的基础培养基后，利用100℃沸水不断加热该培养基，使得藕粉糊化分散于溶液中，待培养基从浑浊变为透明时，则停止加热。
4.如权利要求1所述的生物制备方法制得的一种细菌纤维素/藕粉复合材料，其特征是：所述细菌纤维素/藕粉复合材料为三维网络结构的细菌纤维素，且细菌纤维素的纤维素丝束上均匀稳定地附着有藕粉；
当藕粉添加浓度为2.5～5g/L时，藕粉可以通过在细菌纤维素合成过程利用相互之间的氢键作用均匀粘附在纤维丝束上，使得细菌纤维素/藕粉复合材料的纤维直径从原有的35±10nm增长到60±15～100±20nm，部分纤维之间会相互粘结，藕粉在所述细菌纤维素/藕粉复合材料中的含量为1.8～4.3wt%，断裂应力从原有的45Mpa增长到54～60MPa，断裂应变从原有的3.4%提高至3.6～3.9%，杨氏模量从原有的1.32GPa上升至1.38～1.67Gpa；热分解温度随着藕粉的添加浓度上升而减少，从纯细菌纤维素膜的328℃下降到317～313℃；
而当藕粉添加浓度为7.5～15g/L时，复合材料纤维之间会紧密连接而形成层状材料结构，藕粉在所述细菌纤维素/藕粉复合材料中的含量为6.4～12.6wt%，断裂应力下降为24～42MPa，断裂应变提高至4.1～5.6%，杨氏模量减少至0.42～1.02GPa。从纯细菌纤维素膜的328℃下降到311～305℃，然而这低程度的降低并不影响细菌纤维素/藕粉复合材料在生物降解材料上的应用。
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