老白龙马留言：
译言网老总昊芝帮助我解决了一本英文书“Bacterial Cellulose”的PDF文件转换下载文章的难题，我衷心感谢他，我知道，他和他的团队工作很忙、任务很重、能在百忙之中为我这个译言网新兵，解决难题，我把他和他的团队当做自家亲人，谢谢，感谢你和你的团队！
为了表达我对昊芝的感谢，好东西不能光是我自己享用，我将把“细菌纤维素”一书翻译稿，连续在译言网登出，贡献给广大网友共同分享。
中间因为老伴患病，停了下来，老伴去世后，继续，历时2年，现在总算是完成了，如释重负，我终于松了一口气，并以此作为三八节祭文，祝福老伴节日快乐，告慰老伴的在天之灵，我知道因为PDF文件，文稿有许多错乱的地方，错误在所难免，仅提供参考吧。
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细菌纤维素
作者：Stanislaw Bielecki 等
2005年1月
目录
摘要
1.前言
2．历史概述
3.细菌纤维素结构
4.化学分析和测定
5.产生菌
6.生理功能
7.细菌纤维素的生物合成
8.细菌纤维素的生物降解
9.生物技术生产
10.特性
11.应用
12.专利
13.展望和远景
参考
缩写
图
表
主题
1.前言
2.历史概述
3．细菌纤维素的结构
4.化学分析和测定
5产生菌
6．生理功能
7．细菌纤维素生物合成
7.1．纤维素前体合成
7.2．纤维素合成酶
7.3．生物合成机制
7.4．纤维素生物合成的基因基础
7.5．细菌纤维素合成控制
7.6．由A. xylinum的可溶多糖合成
7.7．由A. xylinum合成的细胞内和细胞外纤维素的作用
8．细菌纤维素的生物降解
9．生物技术生产
9.1．天然源分离和细菌纤维素产生菌株改进
9.2．发酵生产
9.3．体外生物合成
9.4．化学—酶合成
9.5．预期在未来应用的生产工艺
9.6．回收和提纯
10．特性
11．应用
11.1．科技应用
11.2．医学应用
11.3．食品应用
11.4．其它应用
12．专利
13．展望和前景
1．前言
纤维素是地球上*丰富的生物聚合物，公认是植物界的主要成分，但也代表微生物细胞外聚合物。细菌纤维素（BC）属于基础代谢的特殊产物并且是一种保护包被，而植物纤维素（PC）起着结构作用。
由细菌合成的纤维素是属于醋酸菌属（Acetobacter）、根瘤菌属（Rhizobium）、土壤杆菌属（Agrobacterium）和八叠球菌属（Sarcina）(Jonas and Farah, 1998)。*有效的生产菌是革兰氏阴性、醋酸菌Acetobacter xylinum（重新分类为Gluconacetobacter xylinus, Yamada et al., 1997; Yamada, 2000），用于微生物基础和纤维素研究(Cannon and Anderson, 1991)。
研究集中在生物聚合物合成机制及决定它实际应用的机构和特性(Legge, 1990; Ross et al., 1991)。细菌纤维素*重要特性之一是它的化学纯度，是它与通常伴有去除特别困难半纤维素和木质素的植物纤维素的区别。
因为这独特性质，是从超细网状结构产生的，因此，细菌纤维素发现在造纸、纺织品和食品工业以及在化妆品和医药中的生物材料的诸多应用(Ring et al., 1986)。这种多糖的广泛应用显然是根据生产规模及其价值决定的。因此，基础研究和菌株改良和生产工艺开发加强研究同时进行。
2．历史概述
1886年由A. J. Brown首次报道A. xylinum细胞外胶膜合成，细菌纤维素在20世纪后半期引起更大关注。Hestrin 等人(1947, 1954)开始应用A. xylinum作为模型菌集中研究细菌纤维素合成，证明休眠和冻干醋酸菌细胞在有葡萄糖和氧存在可以合成纤维素。随后Colvin (1957)在含无A. xylinum细胞提取物、葡萄糖和ATP的样品测到纤维素合成。在细菌纤维素合成研究的里程碑，在这评论中提出，不仅是细菌聚合物的生物起源，而且还有对植物所做的贡献，导致了在自然界*重要进程之一的了解。
真实的历史概述提出贯穿下面所有章节，包括参考。
3．细菌纤维素结构
在细菌纤维素广泛研究，细菌纤维素的化学性与植物纤维素一致，揭示纤维素是β—1,4无支链聚合物连接吡喃葡萄糖残余，但它的大分子结构和特性与后者不同（图1）细菌纤维素初生链聚集形成亚原纤维，宽约1.5 nm和薄的自然发生的纤维，只相当于某些植物形成层中和奎宁粘液中检测到的纤维素次级纤维。细菌纤维素亚纤维被结晶进入微纤维(Jonas 和Farah, 1998)。这些成束和之后成带(Yamanaka et al., 2000)。按Zaar (1977)带的大小是3–4 (厚)×70–80 nm (宽),按Brown et al. (1976)是3.2×133 nm,或按Yamanaka 等人. (2000),是4.1×117 nm，而桦树或松树桨产生纤维素纤维宽度是两个数量级–2–2和各为3.0–7.5×10 mm，微生物超细丝带更大1.4–4.0×10纤维素，它的长的范围1 to 9 µm,形成一
稠密网状结构(Figure 2)，结合大量的氢来稳定(Figure 3)。细菌纤维素与它的培养对应物也有区别，在高结晶指数（60%以上）和不同的聚合程度，通常在2000 和6000之间，(Jonas and Farah, 1998)，但在某些情况甚至可达到16,000 或 20,000之间 (Watanabe et al., 1998b)，而培养聚合物的平均聚合程度变化从13,000 t到14,000 (Teeri, 1997)。
图1.植物纤维素“边饰微粒”纤维与细菌纤维素微纤维比较模式图(Iguchi et al., 2000; with kind permission)。
图2.静止培养A. xylinum得到的细菌纤维素膜扫描电子显微镜图像（a）和附着在纤维素带的细菌细胞（b）
图3.在纤维素中链外（a）和链内（b）氢键。
A. xylinum
细菌纤维素肉眼形态完全根据培养条件而定(Watanabe et al., 1998a;Yamanaka et al., 2000)。在静止条件下（图4）细菌积聚纤维素膜(S-BC)出现在营养培养基表面，是在氧气丰富的气液界面。纤维素亚纤维，在细菌细胞表面从直线序孔连续伸出、结晶成微纤维并强行深入生长培养基中。因此，皮革样薄膜供养A. xylinum细胞群，由重叠和绞合纤维素带组成，形成平行有秩平面(Jonas and Farah, 1998)。
静止培养细菌纤维素临近索支和互相连接比搅拌培养产生的细菌纤维素更少、在一型不规律颗粒、星形和纤维索、在培养基中很好分散（图5）(Vandamme et al., 1998)。在搅拌细菌纤维素网状索相互连接形成网格模式，并有粗略垂直和粗略平行定位(Vandamme et al., 1998)。
图4.在静止培养中形成的细菌纤维素膜。
图5.在搅拌培养中形成的细菌纤维素小球。
搅拌纤维素和静止纤维素在三维结构之差异在扫描电子显微镜显而易见。静止纤维素纤维有更大扩展和一个交叉堆积在另一个上面。搅拌纤维素索被缠绕和弯曲(Johnson and Neogi, 1989)。
此外，它们有更大横截面比静止纤维素纤维宽(0.1–0.2 µm)（通常是0.05–0.10 µm）。静止纤维素和搅拌纤维素之间的形态差异致使结晶度数不同、不同晶粒大小和纤维素I容量。
纤维素有两种常见结晶型，定为I和 II，由X光、核磁共振(NMR)、拉曼光谱和红外线分析来区别(Johnson 和Neogi, 1989)。已知在相对稳定纤维素I，多是由植物也可以由静止培养的A. xylinum合成，平行β-1,4-葡聚糖链是单向排列，而纤维素II的β-1,4-葡聚糖链排列随意方式。它们多是反平行的并有大量氢键链接，这结果是使纤维素II有更高热稳定性。
搅拌细菌纤维素比静止细菌纤维素有更低结晶度指数和结晶更小(Watanabe et al.,1998a)。还注意到，在搅拌培养中合成的细菌纤维素发生大部分是纤维素II。在自然界，纤维素II只有几种生物合成（某些海藻、霉菌和细菌，像胃八叠球菌（Sarcina ventriculi））(Jonas and Farah, 1998);这种纤维素的工业生产是根据植物纤维素化学转换。
C-NMR（核磁共振）有可能揭示纤维素I的存在和I的两个独特的纤维素型(Watanabe et al., 1998a)。这些型发生在海藻、细菌和植物衍生的纤维素中。后者比细菌纤维素含有更少纤维素I(Johnson and Neogi, 1989)。
纤维素I不可逆晶体转变到I改变X线和CP/MAS，C-NMR（核磁共振）光谱是因为在单元细胞中的差异。静止细菌纤维素比搅拌细菌纤维素含有更多纤维素I。已报道在搅拌细菌纤维素和静止细菌纤维素之间纤维素I的差异超过结晶度指数(Watanabe et al., 1998a),和大部分纤维素I是与晶体大小密切相关。
4．化学分析和测定
为了测定纤维素的结晶或非晶态，有几种直接染色用于线状β-1,4-葡聚糖是特异性的(Mondal and Kai, 2000)。都是荧光增白剂并形成色素-纤维素复合物，由范德华和/或氢键合来稳定。
这些染料之一是荧光增白剂卡尔科弗卢尔（Calcofluor）。这种直接染料不仅能使纤维素链可视，而且还能广泛用于初生纤维素链联合和结晶化研究(见章节7.3.2)。
纤维素平均重量DP和DP分布是用硝化纤维素样品通过高性能凝胶渗透来测定的(Watanabe et al., 1998a)。
在搅拌培养条件下产生的微生物纤维素的网状结构和在静止培养形成的纤维素膜有条理分层结构之间的区别，在扫描电子显微镜图像显而易见(Johnson and Neogi, 1989)。
为了区分来自纤维素II
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