[发明专利]麦秆/稻草培养基细菌纤维素布料裁片的制备方法

说明书

技术领域

本专利涉及一种布料裁片的制备方法，特别是一种利用麦秆/稻草培养基培养细菌纤维素直接生产纤维素材料布料裁片的制备方法。

背景技术

细菌纤维素广泛存在于自然界，在中国秦朝时期就有专门的生产，但其主要应用于饮品，目前还大量流行在欧洲，日本，苏联等国家和地区，传统的酿醋生产中也有细菌纤维素的产生，但真正将细菌纤维素分离并应用于工业化生产加工，至今只有100多年的历史，由于对其物理特性了解不够充分，以致应用受到限制。最近十几年，随着对其生物合成机制的深入了解以及发酵条件的改善，加速了细菌纤维素的工业应用。

细菌纤维素是由β-1, 4-糖苷键连接而成的天然聚合体,细菌纤维素的化学纯度非常高,具有良好的生物可降解性;它具有精致的天然超微纤维网状结构,这种网状结构是由一种天然形成的纳米纤维构成,其直径仅为1. 5 nm，是目前天然纤维中最细的，而且细菌纤维素是以100%纤维素的形式存在，纯度极高，并且具有良好的通透性、高抗张强度及极佳的性状维持能力等特性。目前对细菌纤维素的研究主要集中在附加值较高的组织工程支架、骨支架、软骨支架、人工血管、人工皮肤、药物载体、纱布、绷带和“创口贴”伤科敷料商品等方面，在其他方面也具有广泛的商业化潜力。细菌纤维素膜与其他人工皮肤和伤科敷料相比，最大的特点是在潮湿情况下机械强度高、对液、气及电解物有良好的通透性、与皮肤相容性好，无刺激性，有利于皮肤组织生长，也是非常好的药物缓释载体。“细菌纤维素作为伤口贴料能迅速吸收伤口血液和组织液，防止伤口感染化脓，又能为慢性伤口附近的组织再生提供湿润的环境促进伤口愈合和减轻疼痛。同时纤维素不会和伤口粘连，不会造成二次伤害，剥离时也不会有残留。

细菌纤维素具有生物亲和性、生物相容性、生物适应性以及良好的生物可降解性。优异的性能已被国际公认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，细菌纤维素成为当前材料研究的热点。受制于成本高、产量低、技术转化脱节的阻碍，细菌纤维素在纺织行业材料制品，特别是在床上用品材料制品中迟迟未能实现规模产业化。

    麦秆、稻草的主要化学成分由纤维素、木聚糖等半纤维素和木质素组成，纤维素、半纤维素主要有葡萄糖和木糖等单糖组成，是微生物可以利用的碳源。麦秆是我国北方主要农作物秸秆，稻草是水稻生产中的主要废弃物，来源充足，价格低廉。目前，麦秆、稻草主要用作燃料或直接在田间被燃烧，即浪费的自然资源有污染了环境，探索一种实用的技术将麦秆、稻草中的纤维素、半纤维素转化为易于利用的碳源，利用微生物发酵生产出高附加值的产品，将对开发利用麦秆、稻草资源及解决环境污染都具有重大的现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对细菌纤维素布料生产流程长，无法加工和工业化的缺陷，而提供一种利用麦秆/稻草培养基生产细菌纤维素布料裁片的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种利用麦秆制备细菌纤维素的方法，包括以下步骤：

（1）麦秆经离子液体预处理、酶解之后的得到酶解液(201010580697.6)，步骤如下：a麦秆的离子液体预处理：将麦秆粉碎后，以1％ -15％ (w/w) 的比例加入到离子液体中，于90℃ -120℃处理15min-21h，静置冷却；所述的离子液体为(AMIM)Cl、(BMIM)Cl 或者LiCl/DMAc ；b离子液体/ 麦秆混合液再生：加入与离子液体5-10 倍体积的去离子水，搅拌再生，然后离心或者过滤，再用去离子水洗涤得到的沉淀或滤渣，直至上清或者滤液至无色；c酶解：向上述沉淀或滤渣中加入缓冲溶液至固液比为0.005g ∶ 1ml ～ 1g ∶ 10ml，再加入纤维素酶至终浓度为5-600U/mL，调节pH 至4.0-5.5，在40-60℃条件下反应1-60h，离心或者过滤分离未降解麦秆和酶解液，将酶解液于4℃冷藏；在酶解液中加入相对酶解液0.1-1％ (w/v) 的酵母膏和0.1-0.5％ (w/v) 的胰蛋白胨，配制成发酵培养基，待用；

（2）用接种环从葡萄糖酵母膏固体培养基斜面菌种取一环纯化的细菌纤维素生产菌菌苔至灭菌后冷却的装有葡萄糖酵母膏液体培养基的试管中，置于25℃～35℃的培养箱中培养３～７天，得细菌纤维素生产菌的种子液；把细菌纤维素生产菌的种子液按照6％ ~10％的接种量接入装满发酵培养基的密闭池中；