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

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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。
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