[发明专利]一种改性细菌纤维素及其培养基和制备方法

说明书

本发明提供一种改性细菌纤维素及其培养基和制备方法，属于生物技术和生物材料领域，本发明先以黄原胶为悬浮剂将天然植物源产物厚朴酚均匀分散在HS‑XGK‑Mag培养基中，再使用KosakoniaoryzendophyticaFY‑07菌株结合原位改性的方法进行深层发酵，以生产含有厚朴酚的具有抗菌特性的改性细菌纤维素，获得了抗菌性好、生物相容性好的改性细菌纤维素膜产品，尤其提出并证实了一种利用水不溶性改性剂制备改性细菌纤维素的方法和策略。

技术领域

本发明是一种改性细菌纤维素及其培养基和制备方法，属于原位改性方法生产改性细菌纤维素技术领域。

背景技术

细菌纤维素(BC)是指在不同条件下，由醋酸菌属、土壤杆菌属、根瘤菌属和八叠球菌属等中的某种微生物合成的纤维素的统称，是一种生物大分子聚合物，具有众多优良性能如高纯度、高结晶度、高机械强度和良好的生物相容性的独特优势使其在食品、生物医学等行业广泛应用。

细菌纤维素的性能虽然优良，但为更好地应用于不同的场景中，还需有针对性的、通过原位改性的方法侧重提高细菌纤维素的某方面或某几方面的性能，或使细菌纤维素增加新的功能。原位改性，是指在细菌纤维素产生菌株的发酵过程中通过改变培养条件或向培养基中添加额外的改性剂来改变细菌纤维素的形态、机械性能、结晶度、再水化率和其他重要性能，成本较低、步骤简便。

但现有的细菌纤维素的原位改性方法局限较多：第一，细菌纤维素产生菌株大多为好氧菌，而好氧菌只能在其与培养基或空气的接触面产生细菌纤维素，因此细菌纤维素的生产条件受限；第二，受细菌纤维素产生菌株的限制，改性剂大多为可溶性而非不溶性的，这些不溶性的改性剂无法得到很好的利用，无法获得拥有更佳、更多性能的改性细菌纤维素；第三，不溶性的改性剂难以均匀悬浮分散于液体培养基中，导致无法获得均匀改性的细菌纤维素。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种改性细菌纤维素、及其所应用的HS-XGK-Mag培养基、和该改性细菌纤维素的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现。

本发明第一方面提供一种用于培养改性细菌纤维素产生菌株的HS-XGK-Mag培养基，以质量浓度计，在HS-XGK发酵培养基的基础上添加0.1g/L～2.5g/L的水不溶性改性剂厚朴酚。

根据本发明的一个实施例，以质量浓度计，HS-XGK-Mag培养基包括1.5g/L的厚朴酚、1.0g/L的黄原胶、7.5g/L的酵母粉、10g/L的蛋白胨、10g/L的Na₂HPO₄、1.0g/L的KNO₃、25g/L的葡萄糖。

本发明第二方面提供一种HS-XGK-Mag培养基的配制方法，用于配制上述HS-XGK-Mag培养基，包括：

将葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、Na₂HPO₄、KNO₃充分溶解于水中，以得到基础混合液；

向基础混合液中缓慢加入黄原胶，并于25℃-50℃温度下充分搅拌至其完全溶解，以得到基础悬浮体系；

向基础悬浮体系中缓慢加入厚朴酚，混匀，以得到HS-XGK-Mag培养基。

本发明第三方面提供一种改性细菌纤维素，改性细菌纤维素为FY-07菌株于上述HS-XGK-Mag培养基中培养得到的膜结构物质，改性细菌纤维素的的表面均匀且密集分布大量白色颗粒状厚朴酚，改性细菌纤维素中存在黄原胶和细菌纤维素的典型官能团，改性细菌纤维素的结晶度为60.6％、持水率大于17000％、溶胀率最高为4160.6％，改性细菌纤维素对革兰氏阳性菌和真菌的抑菌率最高至100％、对革兰氏阴性菌的抑菌率最高至72％，在改性细菌纤维素上培养的细胞活性大于94％。