聚β-羟基丁酸酯(PHB)的研究及应用前景

介绍了积累聚 β-羟基丁酸酯 ( PHB)的细菌种类 ,国内外关于 PHB研究的进展、发展状况及 PHB的独特性质和应用前景 ,并概括论述了 PHB的合成及降解途径     

生物合成聚β羟基丁酸酯(PHB)的研究现状与应用前景

本文对国内外PHB的研究现状和生物合成途径进行了较为详尽的综述,介绍了各种生物合成途径的特点和存在的问题以及今后的发展前景。     

Penicillium sp.DS9701-09分泌的聚β-羟基丁酸酯(PHB)解聚酶的纯化及性质研究

以Penicillium sp.DS9701-09为研究对象,对其分泌的PHB解聚酶进行分离纯化和表征,通过超滤浓缩、硫酸铵分级沉淀和SephadexG-100凝胶过滤,从发酵液中纯化了一种对PHB具有高效降解能力的解聚酶,纯化倍数为37.9,酶活力回收率为8.9%.经SDS-PAGE检测,确定酶蛋白的相对分子质量为41.5 kDa.酶反应的最适温度和pH分别为50℃和5.0,在50℃以下和pH=5.0～6.0之间酶的稳定性较好.金属离子对PHB解聚酶具有一定的抑制作用,降解酶对PHB的酶解产物主要是羟基丁酸二聚体.     

聚β-羟基丁酸酯解聚酶的分离纯化及性质研究

研究了青霉Penicillium sp.DS9713a产聚β-羟基丁酸酯(PHB)解聚酶的情况,并通过超滤浓缩、硫酸铵分级沉淀及Sepharose CL-6B凝胶色谱对PHB解聚酶进行了分离纯化,获得了解聚酶的纯酶组分,纯化倍数为59.1,回收率为20%。经检测该酶的分子量约为18000Da,等电点为7.6,化学试剂EDTA、SDS及巯基乙醇对酶活均有较强的抑制作用,而H2O2和尿素对酶活的抑制不明显;同时,对该纯酶组分的蛋白性质进行了测定,结果显示该酶天冬氨酸和谷氨酸含量较高,推测与底物结合作用相关,二级结构以α螺旋为主,不含β折叠;降解产物的质谱分析显示,该酶的作用产物为3HB单体,暗示其以外切模式对PHB进行降解。     

聚β-羟基丁酸酯的微生物降解

简要地综述了近年来关于聚β-羟基丁酸酯（polyhydloxybutymte以下简称PHB）的微生物降解方面的一些研究成果，包括：降解PHB的菌种及降解能力；PHB的降解过程和分子机制；PHB解聚酶的生物化学与分子生物学研究等。     

聚β-羟基丁酸酯的微生物合成

文章就当前聚β-羟基丁酸酯（PHB）微生物合成的一些研究作一简要的综述，其中包括：产生PHB的主要微生物、PHB微生物合成途径及调控机制、PHB聚合酶的生物化学与分子生物学研究及碳源与营养受限等。     

活性污泥对聚-β-羟基丁酸酯(PHB)积累能力的影响

为了实现活性污泥资源化,用序批式反应器,分析了典型周期内,聚-β-羟基丁酸酯(PHB)含量与化学需氧量(COD)和总磷(TP)浓度的相关性。用聚合酶链式反应与变性梯度凝胶电泳方法对系统中的活性污泥种群结构进行鉴定,并在好氧曝气条件下,通过投加高浓度碳源,比较了不同PHB含量的活性污泥再次积累PHB的能力。结果表明:COD去除、PHB积累、TP浓度变化符合序批式反应器系统积累PHB的典型模型;转化为PHB的COD量比降解的COD量多出含碳量1.32mmol/L,存在固定CO2的现象;光合细菌红杆菌属是该系统中的优势种群;PHB含量较低、较高的微生物将COD转化为PHB的效率分别为46.54%、29.04%。     

活性污泥对聚-β-羟基丁酸酯(PHB)积累能力的影响

为了实现活性污泥资源化,用序批式反应器分析典型周期内聚-β-羟基丁酸酯(PHB)含量与化学需氧量(COD)和总磷(TP)浓度的相关性。用聚合酶链式反应与变性梯度凝胶电泳方法对系统中的活性污泥种群结构进行鉴定,并在好氧曝气条件下通过投加高浓度碳源,比较不同PHB含量的活性污泥再次积累PHB的能力。结果表明:COD去除、PHB积累、TP浓度变化符合序批式反应器系统积累PHB的典型模型;转化为PHB的COD比降解的COD多出含碳量1.32mmol/L,存在固定CO2的现象;光合细菌红杆菌属是该系统中的优势种群;PHB含量较低、较高的微生物将COD转化为PHB的效率分别为46.54%和29.04%。     

外环流气升式反应器发酵生产聚β-羟基丁酸酯

目的　提高Z5 G菌株发酵生产聚β 羟基丁酸酯(PHB)产量。方法　采用改变营养配比、通气条件,研究了Z5 G菌在3L外环流气升式反应器中的最佳发酵工艺条件。结果　表明该菌株在C源N源配比为4∶1,发酵前期通气量为1L/L·min-1,后期为0 7L/L·min-1,发酵时间为36h,PHB发酵产率可提高10 7%。结论　Z5 G菌株在外环流反应器中发酵PHB比机械搅拌反应器产率高,发酵周期短,从而降低了能耗,对工业化发酵生产PHB具有实用意义。     

一种提取聚-β-羟基丁酸酯的新方法

介绍了一种用十二烷基磺酸钠（SDS）结合乙二胺四乙酸（EDTA）从圆褐固氮菌G－3细胞中分离聚－β－羟基丁酸酯（PHB）的方法，并与SDS单独作用菌体分离PHB的方法作了比较，实验发现，前种方法具有更高的效率。主要研究了在不同试剂用量、作用时间、作用温度和pH值等条件下，SDS和EDTA提取PHB的效果，并对分离条件进行了优化。结果表明，在50℃，pH值为7的条件下，用10g/L的EDTA和7g/L的SDS共同作用菌体（含PHB 66％）15min，可使PHB的纯度达到98．75％。     

扩链改性对生物塑料聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和巴斯夫扩链剂-4370(ADR-4370)为扩链剂,采用熔融挤出法制备扩链改性聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)].使用毛细管流变仪、哈克转矩流变仪、力学性能测试仪及扫描电子显微镜等研究扩链剂种类及添加量对P(3HB-co-4HB)流变性能、熔体加工...     

聚β羟基丁酸(PHB)的研究进展

综述了聚β羟基丁酸的研究进展。生成PHB的微生物菌种有300余种,其中应用最多的菌种是真养产碱杆菌（Alcaligenes eutrophus）。培养条件对微生物细胞中PHB产量影响最大,其中最重要的影响因素是碳源和氮源。选择合适的碳源与氮源,合理控制培养基中的C／N比值,是细胞中PHB产量的最关键的影响因素。筛选优良菌株,优化培养条件和建立合理的提取工艺是PHB生产中的三大关键环节;生物技术在PHB生产中具有广阔的应用前景。     

开发聚羟基丁酸酯新技术

聚羟基丁酸酯(PHB)是一种微生物合成的天然生物可降解聚酯，具有生物相容性好、可完全降解等优点，在环境及医用材料等领域具有良好的应用价值，近些年来一直是国际学术界和产业界研究开发热点之一，天津市已具有中试生产技术和能力。但是PHB作为一种高度结晶的聚合物，宏观上表现为脆性，冲击强度较低，亲水性较差，成本相对通     

真养产碱杆菌H16突变株利用葡萄糖为碳源高产聚-β-羟基丁酸的研究

利用常规紫外诱变技术〔１〕，处理真养产碱杆菌（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓｅｕｔｒｏｐｈｕｓ）Ｈ１６，采用葡萄糖为碳源的选择培养基进行筛选，获得了能高效利用葡萄糖为碳源高产聚－β－羟基丁酸（ＰＨＢ）的突变菌株。摇瓶试验表明，该突变株能利用多种碳源积累ＰＨＢ，ＰＨＢ积累量达６．７ｇ／Ｌ。     

降解聚β-羟基丁酸酯的真菌的研究

从不同来源的活性污泥中分离筛选出一株可降解聚β－羟基丁酸酯（PHB）的真菌，初步鉴定为青霉（Penicillium.sp）。编号DS9713。降解特性研究表明，DS9713菌株对PHB膜的降解可分为两个阶段，即迟缓阶段和等速降解阶段。PHB的非晶部分易于被降解。该菌降解PHB膜的最适温度为30℃，最适pH值为6．0－6．8。     

聚β羟基丁酸酯产生菌原生质体制备与再生条件研究

本论述对聚β羟基丁酸酯产生菌S-05的生理特性以及影响原生质体形成与再生的条件进行分析。结果表明：聚β羟基丁酸酯产生菌S-05在32℃,180r/min振荡培养9h后进入对数生长期;该菌株原生质体形成的合适条件为：培养12h的菌体用4mg/mL的溶菌酶在磷酸缓冲液（pH6.0）中37℃静止酶解2h,原生质体形成率与再生率达到最大值,分别为83.5%和20.3%。     

微生物发酵法生产聚β-羟基丁酸

真养产碱菌（Ａｌｉｃａｌｉｇｅｎｅｓｅｕｔｒｏｐｈｕｓ）Ｍ４０５可以利用葡萄糖生产聚β－羟基丁酸（ＰＨＢ）。对真养产碱菌Ｍ４０５的营养性能以及ＰＨＢ的定性、定量检测进行了研究，并对培养基进行了优化。结果表明，ＰＨＢ经苏丹黑Ｂ梁色呈蓝黑色，它可以用氯仿抽提法提纯，在２３５ｎｍ分光光度计检测。真养产碱菌Ｍ４０５在氮源（（ＮＨ４）２ＳＯ４）达２ｇ·Ｌ－１时，经补料式一步培养后，葡萄糖转化率达到２６９％，此时ＰＨＢ含量最高。     

从中华根瘤菌中萃取聚羟基丁酸的研究

以氯仿为萃取剂、发酵所得的费氏中华根瘤菌干细胞为原料,研究并建立了聚羟基丁酸（PHB）的三级错流萃取法,考察了萃取剂的最佳用量、温度及时间等对纯度及收率的影响,确立了最佳的萃取工艺条件,PHB收率可达96.36%,纯度可达99%以上.     

光电与微生物结合的生物杂化光合体系生产聚β-羟基丁酸酯的研究进展

人工光合系统具有较高的光吸收率,但难以合成具有高附加值的化合物.微生物则可以利用自身的促进自我修复与复制、具有高特异性的生物酶催化合成各种高分子化合物.生物杂化光合体系结合两者优点,为化学品的合成提供了一条清洁高效、经济、可持续的发展途径.近年来,有科学家利用生物杂化光合体系生产生物可降解材料聚β-羟基丁酸酯,取得了初步成效.以下从光催化剂协同微生物杂化光合体系和微生物电合成体系两个方面,介绍了生物杂化光合体系生产聚β-羟基丁酸酯的研究进展,研究了利用该体系生产聚β-羟基丁酸酯的现存问题,并对其未来发展方向进行了展望.     

化学法合成生物完全降解塑料PHB及单体３—羟基丁酸的研究进展

本文介绍了新型生物降解塑料PHB的应用前景,重点报道了采用化学法合成3-羟基丁酸和PHB的各种工艺路线,提出了一种采用乙醛为原料制备3-羟基丁酸,工以3-羟基丁酸乙酯为原料制备PHB的化学合成法的新的工艺路线。