纳米纤维素的制备、降解及抗菌性的研究

• 作 者: 朱勇
• 出 处: 天津大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 细菌纤维素 生物降解 纤维素酶活力 纳米氧化锌 纳米复合材料 抗菌性

细菌纤维素是一种由微生物合成的超微纯纳米纤维素,与自然界中存在的植物纤维素相比,具有纯度高、结晶度和重合度高,吸水性强,抗张强度好,生物适应性强,可在自然界直接降解等优点,被称为当今世界上最好的纤维素,具有广泛的应用前景,是当今生物材料领域研究的热点。本文共分五章,第一章介绍了细菌纤维素的研究领域及本论文的研究目的。第二章介绍了木醋杆菌发酵生产细菌纤维素,研究了接种量、裝瓶量、培养温度、发酵周期、初始pH对细菌纤维素产量的影响。测定了发酵过程中的残糖、残氮、pH和细菌纤维素产量的变化趋势。对细菌纤维素的性质、理化结构和形态进行了红外、X-射线衍射、扫描电镜分析、TGA分析。利用称重法计算出纤维素湿膜的持水率为98.19 %。计算出细菌纤维素干膜的复水率为64.39 %。对细菌纤维素膜进行了机械性能测试得出了重要的机械性能指标。第三章为了获得木醋杆菌突变株,分别采用了三种不同的诱变剂紫外线、硫酸二乙酯、亚硝酸钠对木醋杆菌进诱变,绘制了三种诱变剂对木醋杆菌的致死曲线。选择出了合适剂量进行诱变,分别从150株诱变后的菌株中初筛了5株菌株做进一步复筛。第四章研究了细菌纤维素的生物降解。通过实验确定了测定纤维素酶活力的波长为530nm,确定了底物+柠檬酸缓冲液+DNS作为纤维素酶解反应的空白溶液。研究了影响纤维素酶活力的多种因素(包括温度、pH、酶浓度)。计算了纤维素酶的活力,并计算了不同pH和不同温度下纤维素酶的活力。制作了细菌纤维素酶解动力学曲线,由曲线的斜率得出了酶促反应的初速度。第五章研究了细菌纤维素作为一种新型纳米复合材料的特性,制备了细菌纤维素与纳米ZnO和改性ZnO复合材料,研究了它们的抗菌性能。