第ｌ８卷第４期 纤维素科学与技术 、，ｏ１．１ ８ ＮＯ．４ ２ＯｌＯ年ｌ２月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｃ ２ＯｌＯ 文章编号：１００４—８４０５（２０１０）０４—０００１－０７ 惰性吸附载体固态发酵细菌纤维素的研究 翁媛媛， 陈洪章木 （中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室，北京１００１９０） 摘要：惰性载体吸附固态发酵是～种新型的固态发酵方式。以聚氨酯塑料泡沫为 吸附载体，对木醋杆菌（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒｘｙｌｉｎｕｍ）ＣＧＭＣＣ Ｎｏ．１．１８１２吸附载体固态发酵 过程中影响纤维素产量的因素及发酵过程进行了初步研究。结果表明，在固液比为 １：１６，载体堆料高度为３ ｃｍ，初始葡萄糖质量浓度为２０ ｇ几时，７２ ｈ发酵，细菌 纤维素产量可达到４．８６ ｇ门Ｌ，整个发酵周期的容积生产率可达到１．６２ ｇ／（Ｌ・ｄ）。与常规 液态静置发酵相比，发酵产量同期提高了５．６５倍，一个发酵周期的容积生产率提高 了３．１６倍。 关键词：细菌纤维素：惰性载体；固态发酵；聚氨酯塑料泡沫 中图分类号：Ｑ９３６ 文献标识码：Ａ 惰性载体吸附固态发酵是一种新型的固态发酵方式Ｉｌｌ。它以具有稳定结构的惰性固态载 体为固态发酵基质的固相，以吸附在载体上的培养液作为营养物，可以克服传统固态发酵过 程中底物结块、传质和传热差以及底物的不均匀性等难题。同时，固态载体的高孔隙率为微 生物生长提供了巨大的界面，使得微生物可以在通入少量或不需要通入空气或氧气的条件 下，从外界获得自身生长所需的氧气，从而提供了更有利于微生物生长代谢的环境，解决了 液态搅拌通气发酵能耗高以及剪切力破坏作用等问题【２ 】。惰性吸附载体发酵的出现为固态 发酵提供了新的思路，拓宽了应用前景，近年来被应用于有机酸、蛋白酶制剂、抗生素等的 发酵生产中【４－６】。 细菌纤维素（ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ，ＢＣ）是由～定的微生物（主要为细菌）产生的细胞外 纤维素，最早由英国科学家Ｂｒｏｗｎ在１８８６年发现Ｉ 。与自然界广泛存在的植物纤维素相比， 细菌纤维素是以纯纤维素的形式存在，而植物纤维素是与半纤维素和木质素形成三级立体结 构的形式，这就使细菌纤维素在物理化学性质和结构上具有高纯度、高聚合度、高结晶度、 高亲水性、高杨氏模量、高强度和纤维的纳米细度等优势【８－９】。因此，在食品工业［１０－１２】、生 物医学材料［Ｉ３＿Ｈ】、复合材料【ｌ５＿ 】、造纸工业【 等领域细菌纤维素成为一种很有潜力的新型生 物材料。 收稿日期：２０１０．０３－２９ 作者简介：翁媛媛（１９８４～），女，硕士研究生；研究方向：生物质的综合利用等。 基金项目：中科院知识创新工程重要方向项目（ＫＧＣｘ２．Ｙｗ。３２８）；中科院知识创新工程重大项目（ＫＳＣＸ１。 ＹＷ．１１Ａ１）。 ｝通讯作者：陈洪章，研究员。ｈｚｃｈｅｎ＠ｈｏｍｅ．ｉｐｅ．ａＣ．ｃｎ ２ 纤维素科学与技术 第ｌ８卷 能产生纤维素的细菌主要是醋杆菌属（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ），木醋杆菌（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒｘｙｌｉｎｕｍ， 简称Ａｘ）是醋杆菌属中产纤维素能力较强的一种【ｌ 。目前在工业生产中细菌纤维素的培养 方法大致分为液态静置培养和动态培养【ｌ引，两者均属液态发酵的范畴。然而，静态培养过 程中由于纤维素的形成会氧的有效传递，因而进一步了纤维素的合成。动态法是在 机械搅拌罐或气升式生化反应器中通风培养醋酸菌，但是在发酵过程中受剪切力的影响，菌 体易向不产细菌纤维素的方向突变，因而降低产量［１９－２０】。 针对上述问题，结合惰性吸附载体固态发酵的特点，本研究采用聚氨酯塑料泡沫为吸附 载体，对木醋杆菌（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒｘｙｌｉｎｕｍ）ＣＧＭＣＣ Ｎｏ．１．１８１２吸附载体固态发酵条件下影响 纤维素产量的因素进行了初步研究，并对吸附载体固态发酵细菌纤维素的发酵过程进行分 析，为细菌纤维素的进一步研究和生产提供一定的实验依据。 １材料与方法 １．１菌种 木醋杆菌（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒｘｙｌｉｎｕｍ，ＣＧＭＣＣＮｏ．１．１８１２），从中国科学院微生物研究所菌种 保藏中心购得。 １．２培养基 斜面培养基（ｇ／Ｌ）：牛肉膏蛋白胨ｌ０，酵母粉５，柠檬酸１．１５，葡萄糖２０，Ｎａ２ＨＰＯ４ ２．７， ＭｇＳＯ４ ０．２５，琼脂２０，ｐＨ ６．０。１２１℃灭菌２０ ｍｉｎ［ ¨。 发酵培养基＜ｇ／Ｌ）－牛肉膏蛋白胨ｌＯ，酵母粉５，柠檬酸１．１５，葡萄糖２０，Ｎａ２ＨＰＯ４２．７， ＭｇＳＯ４ ０．２５，ｐＨ ６．０。１２１℃灭菌２０ ｍｉｎ。 菌种斜面：斜面培养基３０℃培养４８ ｈ后于４℃保存。 种子液：发酵培养基中接入活化好的菌种，在３０℃，１７０ ｒ／ｍｉｎ培养４８ ｈ，培养基中出 现絮状纤维素。 发酵液：将培养好的种子液按照７％的接种量接入发酵培养基，在固态发酵时用此作为 培养液接入惰性载体固态培养基。 ｌＩ３吸附载体 实验室自制聚氨酯泡沫塑料。密度约为０．０４２１ ｇ／ｃｍ ，孔径０．３～Ｏ．５ ｒｎｌＴｌ，体积４７．５ ｍＬ， 粒度为 ０．５～１．０ ｃｍ。 １．４载体吸附固态发酵与液态发酵 载体吸附固态发酵：将吸附载体洗涤并烘干后平放在１５０ ｍＬ锥形瓶中，分别堆积ｌ～６ ｃｍ，１２１℃灭菌２０ ｍｉｎ并冷却后，按照ｌ：ｌ０～ｌ：ｌ８加入接种后的发酵液，在无菌条件下 用玻璃棒挤压聚氨酯泡沫塑料使培养基充分、均匀吸附，然后放在恒温培养箱３０℃静置培 养４天，发酵结束后通过挤压得到发酵液。 液态发酵：在１５０ ｍＬ锥形瓶中加入５０．０ ｍＬ培养液，１２１℃灭菌２０ ｍｉｎ，冷却后接种， 然后放在恒温培养箱中３０℃静置培养ｌ０天。 ． 第４期 翁嫒媛等：惰性ｕ及附载体崮态发酵细菌纤维素的研究 ３ １．５菌体量的测定 取挤压出的发酵液５ ｍＬ，按照６０ ＦＰＵ／ｇ产物的比例加入纤维素酶醋酸缓冲液５ ｍＬ（ｐＨ ４．８），在５Ｏ℃，１００ ｒ／ｍｉｎ的水浴中酶解３ ｈ。１０，０００ ｒ／ｍｉｎ、８ ｍｉｎ离心后，取沉淀物用蒸馏 水洗涤，重复离心三次后，取沉淀物在８０℃烘干８ ｈ至恒重，称重。 １．６细菌纤维素的提取 通过挤压得到恒温培养５天后的发酵液，再向载体中加入蒸馏水１５ ｍＬ并使之充分吸 附，挤压得到发酵液的残液。加３倍体积的９５％乙醇沉淀４ ｈ后，于４，０００ ｒ／ｍｉｎ离心１５ ｍｉｎ； 将离心得到的沉淀物浸泡于０．１ ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＯＨ溶液中，１００￣Ｃ煮沸２０ ｍｉｎ，去除沉淀物中 的菌体和残留培养基；然后用蒸馏水多次冲洗，用ｐＨ试纸轻压测ｐＨ值，至ｐＨ值约７＿２时 洗涤完成；８０℃干燥至恒重，称重。纤维素的产量表示为ｇ／Ｌ（纤维素／培养基）。 １．７葡萄糖的测定 ＨＰＬＣ（Ａｇｉｌｅｎｔ １２００）法测定葡萄糖含量，实验条件为：Ａｍｉｎｅｘ ＨＰＸ．８７Ｈ柱，流动相 为５ ｍｍｏｌ／Ｌ硫酸，流速０．６ ｍＬ／ｍｉｎ，进样量２０ ，柱温３５￣Ｃ，示差折光检测器（Ｇ１３６２Ａ Ｄ）检测。 ２结果与讨论 ２．１ 固液比对吸附载体发酵细菌纤维素的影响 在２．０ ｇ聚氨酯泡沫塑料中按照ｌ：１０ｎ１：１８的固液比加入不同量的发酵液，测定载体 吸附固态发酵过程中的固液比对细菌纤维素产量的影响，结果如图ｌ所示。在固液比为ｌ： ｌ６时，细菌纤维素产量最高，聚氨酯泡沫塑料能够均匀吸附所有的培养液，且培养液在空 间上没有过大的梯度分布。当固液比１：ｌ６～１：１０时，随着固液比的增大，细菌纤维素产 量逐渐减少，这是由于培养液太少使微生物不能迅速生长。而当固液比为１：１８时，细菌纤 维素产量迅速下降，由于载体吸附能力的，已经出现游离状态的培养液，在发酵过程中 可以看到培养液在载体中分布不均匀，在底部出现少量的培养液的积累。吸附在载体表面的 培养液的液膜增厚，空隙率降低，氧传递受到一定的，因而影响了微生物的生长。细菌 纤维素膜在游离液体的气液界面上形成，进一步阻碍氧气进入载体聚氨酯塑料泡沫内部。 ．－－－． ，３ ＼ 咖 蚓 懈 ｛Ｌ ２ 媒 ｛圈 恩 ０ ８ ｌＯ ｌ２ ｌ４ ｌ６ １８ １ ：｝圜 器 Ｏ １ ２ ３ ４ ５ ６ 固液比／（ｇ・ｍＬ。。） 图１ 固液比对吸附载体发酵细菌纤维素的影响 载体堆积高度／ｃｍ 图２堆料高度对吸附载体发酵细菌纤维素的影晌 ４ 纤维素科学与技术 第１８卷 在发酵过程中，合适的固液比，一方面能够使聚氨酯塑料泡沫表面形成一定厚度的液膜， 从而保证细菌生长所必需的水活度及营养成分。另一方面，合适的固液比能够防止游离状态 的培养基过多。由于聚氨酯泡沫塑料具有很大的比表面积，在发酵过程中，微生物能够充分 从载体空隙中获得满足自身生长所需的氧气。 ２．２堆料高度对吸附载体发酵细菌纤维素的影响 对静态固态发酵尤其是浅盘发酵来说，堆料高度是影响发酵的一个重要因素。一方面， 发酵液在载体上的吸附量随着载体堆积高度的增加呈梯度分布，随着载体堆积高度的增加， 这种梯度分布情况越明显，从而使载体与发酵液的固液比也呈纵向梯度分布。由以上讨论可 知，当按照最优固液比１：１６添加发酵液时，发酵过程中料层底部和顶部的固液比必然偏离 最优条件，因而影响产量，随着料层高度的增加，这种偏离作用逐渐增大。另一方面，过大 的堆料厚度会阻碍氧气向料层内部传递。 从图２中看出，当载体堆积高度高于３ ｃｍ时，细菌纤维素产量迅速下降；当其高度小 于３ ｃｒｆｌ时，细菌纤维素产量变化不大。这是由于聚氨酯塑料泡沫载体能够承受一定的压力， 单个载体间呈松散状态，因此氧气在由外界向气液界面的传递过程中，阻力主要来自于气液 界面和聚氨酯塑料泡沫微孔，载体间堆积产生的阻力并不是主要的因素。当堆料高度小 于３ Ｃｌｌｌ时，料层厚度对于氧气纵向传递的阻碍作用并不明显；另外，在一定程度上，随着 发酵过程的进行，发酵液不再呈牛顿流体状态，因此由重力引起的梯度分度逐渐减弱。在实 际生产中，适当的料层高度有利于节约空间，因此应该在尽量避免梯度分布的前提下增加堆 料高度。 ２－３ 初始葡萄糖浓度对吸附载体发酵细菌 纤维素的影响 由图３可以看出，随着葡萄糖质量浓度的 上升，纤维素产量提高，但葡萄糖利用率降低。 初始葡萄糖质量浓度的增加，使木醋杆菌得到 充足的碳源，产物积累速度提高。但是随着发 酵的进行，产物的积累使聚氨酯塑料泡沫载体 表面吸附的培养基液膜黏度增加，一方面使木 醋杆菌生长所需要的水活度降低，另一方面使 墒 暴 ２Ｏ ３Ｏ ４Ｏ ５Ｏ ＼ 褂 憔 辞 初始葡萄糖质量浓度／（ｇ＇Ｌ ） 粘稠的培养基增大了溶氧的阻力，进而影响发 酵的继续进行，使得碳源转化率较低。 图３初始葡萄糖质量浓度 对吸附载体发酵细菌纤维素的影响 ２．４吸附载体固态发酵细菌纤维素与液态发酵的比较 在液态发酵中，醋酸菌静置培养，在发酵液表面产生纤维素膜。然而，静态培养过程中 纤维素的形成会氧的有效传递，了纤维素的合成。由图４可以看出，当发酵周期进 行到１０天时，产物产量为３．８６ ｇ／Ｌ，产物产量随发酵周期的延长而增加。而在吸附载体固 态发酵中，在发酵周期的第３天，产物产量为４．８６ ｇ／Ｌ，并开始逐渐下降，较液态静置发酵 法同期（０．７３ ｇ／Ｌ，７２ ｈ）产量提高了５．６５倍。在一个发酵周期中，惰性吸附载体固态发酵 第４期 翁媛媛等：惰性吸附载体固态发酵细菌纤维素的研究 ５ 细菌纤维素的容积发酵产率达到１．６２ ｇ／（Ｌ・ｄ），与一个发酵周期的液态静置发酵容积生产率 ０．３９ｇ／（Ｌ・ｄ）ＹｆＨ］；ｇ，提高了３．１６倍。因此，与普通液态静置发酵相比，吸附载体固态发酵缩短 了发酵周期，提高了发酵产量。 ＼ ＼ 删 叫Ⅲ｝Ｉ ｇ 姆 ：ｃ圜 雅 恩 发酵时间／ｄ 发酵时间／ｄ 图４木醋杆菌液态静置发酵细菌纤维素的产量和残余葡萄糖含量随发酵时间的变化 ２．５惰性吸附载体固态发酵生产细菌纤维素的发酵过程分析 由图５可以看出，吸附载体固态发酵生产细菌纤维素的产量在７２ ｈ达到最高值４．８６ ｇ，ｑ－，。 随着发酵的进行，细菌纤维素被降解，产量逐渐下降。这是由于在吸附载体固态发酵过程中， 由于固态载体提供了微生物生长的巨大表面，使得微生物可以在通入少量或不需要通入空气 或氧气的条件下，从外界中获得自身生长所需的氧气，发酵过程中溶氧不再成为性因素， 在发酵前期木醋杆菌即可充分利用培养基中的碳源合成产物，使碳源逐渐耗尽，产物不再积 累。相反，由于菌体自身代谢的需要，推测在发酵后期（７２ｈ之后）碳源成为发酵性因 素，菌体自身合成内源性纤维素酶，使部分产物降解，单体葡萄糖作为碳源维持菌体代谢的 需要，从而使产量下降。 ＼ 蚓 ＼ 艇 删 蟋 ：随 坦 最 发酵时ＩＮ／ｄ 图５发酵过程中细菌纤维素产量、菌体质量浓度及残糖比例的变化 由图５可以看出，木醋杆菌细胞浓度曲线与葡萄糖消耗曲线变化趋势相反，即：单位体 ５ ｍ Ｏ ＼ ６ 纤维素科学与技术 第１８卷 积的培养基中在单位时间内菌体细胞的生长量与葡萄糖的消耗量成反向关系，而从菌浓曲线 和纤维素膜干重曲线的关系可以看出产物的合成与细菌的生长成正向关系。由于在培养基中 葡萄糖既是碳源又是能源，葡萄糖的消耗主要用于细胞生长和纤维素的合成两个方面。因此， 可以推测碳源是菌体生长的性底物。据此推测细菌纤维素的合成属于生长偶联型。 ３ 结论 本实验的结果表明：在固液比为ｌ：１６，载体堆料高度为３ ｃｍ，初始葡萄糖质量浓度为 ２０ ｇ／Ｌ时，７２ ｈ发酵，细菌纤维素产量达到４．８６ ｇ／Ｌ，是相同发酵周期液态静置发酵产量的 ６．６５倍。在一个发酵周期中，惰性吸附载体固态发酵细菌纤维素的容积发酵产率达到１．６２ Ｌ・ｄ），与液态静置发酵相比，提高了３．１９５倍。 利用聚氨酯塑料泡沫为载体吸附固态发酵细菌纤维素时，微生物能够充分从载体空隙的 空气中获得自身生长所需的氧气，不需要通气和搅拌，解决了传统的静态与动态法培养以及 改进的二步法中供氧与降低菌种剪切损伤之间的矛盾，缩短了发酵周期，提高了细菌纤维素 产量。 参考 文献： 【ｌ】 陈洪章，徐建．现代固态发酵原理与应用］ＭＩ．北京：化学工业出版社，２００４：１１０－１１３． 【２］ 陈洪章，李春，李佐虎．多孔吸附载体固态发酵方法及其装置［Ｐ】．中国，ＣＮ１４９８９５９．２００５－０６－２２． 【３】 Ｏｏｉｊｋａａｓ Ｌ Ｅ Ｄｅｆｉｎｅｄ ｍｅｄｉａ ａｎｄ ｉｎｅｒｔ ｓｕｐｐｏｒｔｓ：ｔｈｅｉｒ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｓ ｓｏｌｉｄ－ｓｔａｔｅ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０００，ｌ８（８）：３５６—３６０． 【４】 Ｊｏｈｎ Ｒ Ｎａｍｐｏｏｔｈｉｒｉ Ｋ Ｍ，Ｐａｎｄｅｙ Ａ．Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ｆｏａｍ ａｓ ａｎ ｉｎｅｒｔ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｌ （＋）一ｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ ｂｙ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｃａｓｅｉ ｕｎｄｅｒ ｓｏｌｉｄ－ｓｔａｔｅ ｆｅｍｒｅｎｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ， ２００７，４４（６）：５８２・５８７． 【５ ５］Ｈｏｎｇｚｈａｎｇ Ｃｈｅｎ，Ｈｕｉ Ｗａｎｇ．Ａｌｋａｌｉｎｅ ｐｒｏｔｅａｓｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｂｙ ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｎ ｐｏｌｕｙｒｅｔｈａｎｅ ｆｏａｍ］Ｊ］．Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｑｕａｒｔｅｒｌｙ，２００６．２０（１）：９３． ［６ ６】Ｇｅｌｍｉ Ｃ．Ｓｏｌｉｄ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｉｂｂｅｒｅｌｌａ ｆｕｊｉｋｕｒｏｉ ｏｎ ａｎ ｉｎｅｒｔ ｓｕｐｐｏｒｔ［Ｊ］．Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ， ２０００．３５（１０）：１２２７—１２３３． 【７】 汪全伟，刘四新，高世龙，等．细菌纤维素生产与应用研究进展【Ｊ】．生物技术通讯，２００７，１８（００１）： １５２．１５４． 【８】 Ｋ Ｍａｓｕｄａ，Ｍ Ａｄａｃｈｉ，Ａ Ｈｉｒａｉ，ｅｔ ａ１．Ｓｏｌｉｄ—ｓｔａｔｅ Ｃ ａｎｄ‘Ｈ ｓｐｉｎ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ＮＭＲ ａｎａｌｙｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｆｉｂｒｉｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆｒ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ［］Ｊ．Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ，２００３，２３（４）：１９８－２１２． 【９１ Ｒｏｓｓ Ｍａｙｅｒ Ｂｅｎｚｉｍａｎ Ｍ．Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ ｂａｃｔｅｒｉａ［］Ｊ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗｓ，１９９１，５５（１）：３５． 【ｌ０】 Ｓｈｅｕ Ｗａｎｇ Ｃ Ｌ，Ｓｈｙｕ Ｙ Ｔ Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆＭｏｎａｓｃｕｓ ｐｕｒｐｕｒｅｕｓ ｏｎ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ－ｎａｔａ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｌｏｒ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆＭｏｎａｓｃｕｓ－ｎａｔａ ｃｏｍｐｌｅｘ［Ｊ］．Ｊｏｕｍａｌ ｏｆＦｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００８，６５（２）：３４２—３４５． 【１１】 邵伟，黄斌．细菌纤维素在发酵香肠生产中的应用【Ｊ】．肉类工业，２００２（００６）：１０．１２． 【ｌ２】 Ｔ Ｋｈａｎ，Ｊ Ｋ Ｐａｒｋ，Ｊ Ｈ Ｋｗｏｎ．Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｆｏｏｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ［］Ｊ．Ｋｏｒｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＣｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，２４（５）：８１６－８２６． 第４期 翁媛媛等：惰性吸附载体同态发酵细菌纤维素的研究 ７ 【１３】 Ａ Ｓｖｅｆｌｓｓｏｎ，Ｅ Ｎｉｃｋｌａｓｓｏｎ，Ｔ Ｈａｒｒａｈ，ｅｔ ａ１．Ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｓ ｌｆ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｓｃａｆｆｏｌｄ ｆｏｒ ｔｉｓｓｕｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ ｃａｒｔｉｌａｇｅ［Ｊ］．Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００５，２６（４）：４ １ ９－４３ １． ［１４】 Ｄ Ｋｌｅｍｍ，Ｄ Ｓｃｈｕｍａｎｎ，Ｕ Ｕｄｈａｒｄｔ，ｅｔ ａ１．Ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ－－ａｒｔｉｉｆｃｉａｌ ｂｌｏｏｄ ｖｅｓｓｅｌｓ ｆｏｒ ｍｉｃｒｏｓｕｒｇｅｒｙ［Ｊ］．Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００ １，２６（９）：１ ５６ １—１ ６０３． 【１５】 Ｙ Ｊ Ｃｈｏｉ，Ｙ Ａｉｍ，Ｍ Ｓ Ｋａｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ—ｔｒｅａｔｅｄ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｃａｔｉｏｎ—ｅｘｃｈａｎｇｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＣｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００４，７９（１）：７９－８４． 【１６】 Ｓ Ｈ Ｙｏｏｎ，Ｈ Ｊ Ｊｉｎ，Ｍ Ｃ Ｋｏｏｋ，ｅｔ ａ１．Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｂｙ ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ［￣．Ｂｉｏｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２００６，７（４）：１２８０－１２８４． 【１７】 Ｅｍｂｕｓｃａｄｏ Ｍ Ｅ，Ｊ Ｓ Ｍａｒｋｓ，Ｊ Ｎ Ｄｅｍｉｌｌｅｒ．Ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ．Ｉ．Ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｂｙ Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｘｙｌｉｎｕｍ［Ｊ］．Ｆｏｏｄ Ｈｙｄｒｏｃｏｌｌｏｉｄｓ，１９９４，８（５）：４Ｏ７－４ １８ ［１８】 马霞，贾士儒 发酵生产细菌纤维素的研究进展【Ｊ】．中国酿造，２００２（００６）：５－６． 【１９】 Ｊｕｎｇ Ｊ Ｊ Ｋ Ｐａｒｋ，Ｈ Ｎ Ｃｈａｎｇ．Ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｂｙ Ｇｌｕｃｏｎａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｈａｎｓｅｎｉｉ ｉｎ ａｎ ａｇｉｔａｔｅｄ ｃｕｌｔｕｒｅ ｗｉｔｈｏｕｔ ｌｉｖｉｎｇ ｎｏｎ—ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｃｅｌｌｓ［Ｊ］．Ｅｎｚｙｍｅ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００５，３７（３）： ３４７．３５４． 【２０】 Ｖａｌｌａ Ｓ，Ｊ Ｋｊｏｓｂａｋｋｅｎ．Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ—ｎｅｇａｔｉｖｅ ｍｕｔｎａｔｓ ｏｆＡｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｘｙｌｉｎｕｍ［Ｊ］．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，１９８２，１２８（７）： １４０１． 【２１】 马霞，贾士儒．糖源对细菌纤维素产量的影响【Ｊ】．纤维素科学与技术，２００２，１Ｏ（３）：３１．３４． Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｂａｃｔｅｒｉａｌ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ Ｕｎｄｅｒ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｎ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ Ｆｏａｍ ＷＥＮＧ Ｙｕａｎ－ｙｕａｎ， ＣＨＥＮ Ｈｏｎｇ—ｚｈａｎｇ水 （Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＢｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＰｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ０３Ｃ１ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆＡｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｘｙｌｉｎｕｍ ｏｎ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ｆｏａｍ（ＰＵＦ），ｗｈｉｃｈ ｓｅｒｖｅｓ ａｓ ａｎ ｉｎｅｒｔ ｓｕｐｐｏｒｔ，ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｃｕｌｕｔｒｅ ｍｅｄｉｕｍ ｔｏ ＰＵＦ ｃｕｂｅｓ．ｂｅｄ ｄｅｐｔｈ ａｎｄ ｉｎｉｔｉａｌ ｇｌｕｃｏｓｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．Ｍａｘｉｍａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ １ ６ ｍＬ ｍｅｄｉｕｍ ｐｅｒ ｇ ＰＵＦ ｃｕｂｅｓ，３ ｃｍ ｂｅｄ ｄｅｐｔｈ ａｎｄ ｇｌｕｃｏｓｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ２０ ｇ／Ｌ．Ａｆｔｅｒ ７２ ｈ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｃｏｍｅｓ ｔｏ ４．８６ ｇ／Ｌ，ｗｈｉｃｈ ａｍｏｕｎｔｓ ｔｏ ６．６５ ｔｉｍｅｓ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈａｔ ｏｆ ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ（ＳＭＦ）． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ｉｎｅｒｔ ｓｕｐｐｏｒｔ；ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ；ｐｏｌｕｙｒｅｔｈａｎｅ ｏｆａｍ（ＰＵＦ）
