文 献 综 述

1.细菌纤维素的概述

细菌纤维素( Bacterial Cellulose，BC)，即由细菌产生的纤维素，又称微生物纤维素(Microbial Cellulose)。很多细菌如醋酸杆菌、农杆菌、无色杆菌、产气杆菌、固氮菌、假单胞菌、沙门氏菌、大肠杆菌和根瘤菌都能产生纯度很高的胞外纤维素^[1]

1.1细菌纤维素的结构与特性

细菌纤维素是以纯纤维素的形式存在，由β-D-葡萄糖通过β-1,4-葡萄糖苷键结合形成的直链，并且直链间彼此平行，无分支结构，分子内和分子间的氢键形成网状结构，不掺杂其他多糖。Brown和Zaar在电镜下观察革兰氏阴性菌木醋杆菌（Acetobacter xylinum）的切片时，初步确定其纤维素的产生与细菌的脂多糖膜上的微孔有关，并且对纤维素在菌体内组装的规则模式做了猜想^[2]。此后，研究人员经过大量的研究， 确定产纤维素细菌的细胞壁上约有50-80个孔往外分泌纤维素，先由10-15条直链多糖聚合成1.5nm的胶状聚合物，然后再由上述聚合物形成走向与菌体长轴平行且直径为3nm ～4nm的微纤维，纤维素进一步伸长，束间由氢键相互连接，多束合并形成一根宽度为40nm -100nm，但长度不定的菌纤维丝带^[3]。卞玉荣，余晓斌等在对木醋杆菌所产纤维素进行电镜扫描时发现，BC 的微纤维直径在0.01μm-0.1μm之间，比一般的棉花纤维、木浆纤维和合成纤维直径（约10μm左右)要细，比胶原纤维(1μm)及最薄的化学合成纤维(1μm)要细^[4]。

BC的独特结构^[5,6]决定了它应该具有与植物纤维素不同的优良特性，主要表现在：(1)植物纤维素主要由纤维素组成，但掺杂半纤维素或木质素，而BC是单以β-D-葡萄糖分子通过糖苷键形成的直链；(2)BC的弹性模量为一般植物纤维素的数倍至十倍以上，并且抗张强度高，机械性能好；(3)BC有较高的生物适应性和良好的可降解性；(4)BC生物合成时的可调控性，培养方法和培养条件的不同均可影响细菌纤维素的合成与结构。

1.2 细菌纤维素在食品中的应用

由于BC具有优良的持水性、乳化性和凝胶特性，在食品的增稠剂、分散剂和结合剂等领域有广泛应用^[7]。作为一种膳食纤维，BC对人体也具有许多独特的功能，如增强消化功能，预防便秘，还有清除食物中有毒物质的作用，所以目前对其在食品中的应用性研究也越来越多。

在传统发酵工艺中，富含BC的发酵食品如纳塔和红茶菌，在中国、日本、菲律宾和和印度尼西亚等地深受消费者欢迎。纳塔持水性好，呈半透明凝胶状，广泛应用于果冻、饮料、糖果、罐头等。这些产品富含纤维素，具有减肥、防止便秘的作用。而红茶菌则能促进肠胃消化，增强吸收能力和降低血脂。

作为一种食品基料，BC可以作为增稠剂，固体食品的成型剂、分散剂和结合剂等。将其添加至酸奶或者冰淇淋中能够改善口感，增加食品的保健作用。