聚羥基烷酸概述

1、（Introduction）介紹人類人口的增長導(dǎo)致地球上非降解的廢物材料也在急劇增多，在這些廢物材料中，塑料垃圾對(duì)環(huán)境的污染是最嚴(yán)重的。傳統(tǒng)廢物在產(chǎn)生有害毒素這個(gè)過程中的退化（降解）是非常低的。石油化工塑料的消耗與石油能源的減少直接相關(guān)。世界人口每年每人消耗將近150t塑料。為了地球的可持續(xù)發(fā)展，科學(xué)家們會(huì)研究可降解，可再生的塑料，而PHA型塑料是可降解的，可避免白色污染。PHA的結(jié)構(gòu)聚羥基烷酸（PHA）綜述定義：由100-30000個(gè)相同或不同羥基脂肪酸單體的高分子聚合物。屬于酯類，亦稱聚羥基烷酸酯（PHAs）。 特點(diǎn)： 是一種線性高分子化合物，其材料性質(zhì)主要取決于其單體的組成。根據(jù)鏈長將其

2、分為兩大類一 類是短鏈 (sc1)PHA(單體為 c3一c5)， 一類是中長鏈 (mc1)PHA(單體為 c6一c14)。為短鏈長度，物理性質(zhì)硬而脆，PHA為柔軟的彈性中長鏈PHA的生物降解是一種微生物細(xì)胞內(nèi)碳源和能源貯存物，具有生物可降解性，降解產(chǎn)物是水和二氧化碳。降解途徑分為胞內(nèi)降解和胞外降解：細(xì)菌與PHA有什么關(guān)系呢？細(xì)菌有產(chǎn)生PHAS的形式生產(chǎn)生物塑料的能力。PHAS是由3-羥基脂肪酸單體形成線性、頭-尾聚酯。PHA通常被生產(chǎn)是作為由103-104個(gè)單體形成的聚合物，是積累作為直徑為0.2-0.5um的包含物。PHA的合成通常發(fā)生在細(xì)菌的機(jī)體內(nèi)，當(dāng)體內(nèi)機(jī)制發(fā)生營養(yǎng)元素失衡的時(shí)候，例如有

3、碳增多，磷、氮和氧的減少。PHA的單體成分取決、理化性質(zhì)、大小和結(jié)構(gòu)取決于細(xì)菌生產(chǎn)的類型。生物塑料具有什么優(yōu)勢呢？可降解可產(chǎn)生可再生資源缺點(diǎn)：生產(chǎn)成本較高細(xì)菌對(duì)PHAS有什么作用？細(xì)菌能夠在很高的效率下（3-9個(gè)月內(nèi)）通過自身分泌的PHA解聚酶降解自身產(chǎn)生的PHA。研究人員根據(jù)細(xì)菌依靠它們的可用性很容易就能在不同介質(zhì)中生存的特點(diǎn)，對(duì)廣泛的可再生的碳源應(yīng)用于PHA生產(chǎn)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。作為生產(chǎn)把不同的廢棄物用于PHA的生物合成是一種良好的策略，克服了成本效率和處理問題PHA生產(chǎn)的碳源有哪些？糖蜜來自于造紙廠的廢水、甘蔗糖糖蜜、食物殘?jiān)?、活性污泥、植物油、橄欖油廢水和棕櫚油被用于PHA的生產(chǎn)的C源。其他

4、來源于糖產(chǎn)業(yè)的農(nóng)業(yè)廢物，如酒糟水、發(fā)酵醪液，也有作為PHA生產(chǎn)碳源的巨大潛在性。成功的事例事例一：Fukui 和Doi 成功的將Alcaligences entrophus H16 和它的重組菌株培養(yǎng)在以橄欖油、玉米油、棕櫚油油酸作為C基質(zhì)培養(yǎng)72小時(shí)后產(chǎn)生的PHA成分高達(dá)81%事例二：當(dāng)在Pseudomonas putida KT2442在美聯(lián)儲(chǔ)細(xì)胞培養(yǎng)中以玉米油的水解液作為碳源時(shí)，產(chǎn)生的細(xì)胞密度高達(dá)109g/L,實(shí)現(xiàn)了PHA的高生產(chǎn)率。目前的研究我們從碳源豐富，營養(yǎng)失衡的地方篩選PHA的產(chǎn)生菌株，并且評(píng)估用這些菌株生產(chǎn)PHA的可行性，使用更加便宜的碳源作為培養(yǎng)介質(zhì)，玉米油、糖蜜、酒糟水和發(fā)酵醪液。目前研究的目的是為了降低PHA的生產(chǎn)成本，用價(jià)格低