以乙酸钠、丙酸钠为碳源的活性污泥合成聚羟基脂肪酸酯的结构分析

聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates, PHAs)是临时储藏于活性污泥的微生物体内的能量和碳源聚合物,是完全可生物降解的热塑性塑料.为了研究碳源对PHAs结构的影响,本文采用乙酸钠、丙酸钠为碳源在厌氧条件下培养活性污泥得到2种不同的PHAs样品,通过1H NMR、13C NMR和GC-MS谱图确定其组成和比例以乙酸钠培养活性污泥得到PHAs样品的单体组成以3-羟基丁酸酯(3-hydroxybutyrate,3HB)为主,x(3HB)/x(3HV)(3-hydroxyvalerate,3-羟基戊酸酯)为93.91∶6.09;以丙酸钠培养活性污泥得到PHAs样品的单体组成主要以3HV为主,除3HB、3HV外,另外还有2-甲基-3-羟基丁酸酯(2-methyl-3-hydroxybutyrate,2M3HB)和2-甲基-3-羟基戊酸酯(2-methyl-3-hydroxyvalerate,2M3HV), 3HB/3HV/2M3HB/2M3HV的摩尔比为28.66∶63.13∶2.55∶5.66.由此可见采用不同碳源培养活性污泥所得到的PHAs的单体组成是不同的.     

G-Ⅲy菌株发酵生产聚β-羟基丁酸和聚β-羟基戊酸共聚物的研究

目的研究改善G-Ⅲy菌株生产聚羟基烷酸酯（PHAs）的性能。方法通过添加前体物，对G-Ⅲy菌株发酵生产聚β-羟基丁酸和聚β-羟基戊酸共聚物（PHBV）进行了分析研究。结果G-Ⅲy菌株能以丙酸、戊酸为前体，以蔗糖为碳源合成PHBV共聚物；在2L自控发酵罐上，以丙酸为前体，发酵40h细胞干重可达15．46g／L，共聚物量可达9．60g／L，HV组分含量占38．4％，且通过核磁共振分析此共聚物为3HB与3HV所组成的不规则共聚物。结论添加前体物G-Ⅲy菌可发酵生产PHBV共聚物。     

IBU-PHBV纳米粒的制备、逐层自组装包覆及体外释放

用溶剂蒸发法制备了布洛芬（IBU）-羟基丁酸和羟基戊酸共聚物（PHBV）纳米粒,粒径在500～800nm之间．研究了乳化剂类型及浓度、水相pH值、药／聚合物质量比、共聚物中羟基戊酸单体（HV）含量对载药纳米粒包封率和载药量的影响．最佳工艺条件为：水相pH值为4．0,药／聚合物质量比为10／50,聚合物中HV含量为6％～10％（质量分数）,聚乙烯醇浓度为1％（体积分数）．用逐层（LbL）自组装技术将壳聚糖和海藻酸钠包覆到载药纳米粒表面,包覆6层聚电解质后的IBU．PHBV纳米粒的突释量由包覆前的70％下降到15％,说明将溶剂蒸发法和LbL自组装技术结合可以显著抑制释放初期的药物突释效应．     

F/M对活性污泥胞内贮存物及脱氮除磷性能的影响

为研究污泥负荷(F/M)和碳源类型对活性污泥胞内贮存物的形成、转化及反应器脱氮、除磷性能的影响，在碳源分别为乙酸钠、葡萄糖和模拟生活污水条件下通过间歇试验研究F/M分别为0.46g/(g·d)和0.36g/(g·d)(以单位质量污泥计)时，胞内贮存物聚羟基烷酸酯(PHA)和糖原的含量变化以及反应器系统的脱氮、除磷性能。试验结果表明:不同碳源反应器中胞内贮存物含量的变化以及系统的脱氮、除磷性能存在较大差异，以乙酸钠和模拟生活污水为碳源时，活性污泥胞内最高PHA质量比分别为90.5mg/g和47.3mg/g(以单位质量挥发性污泥计)，高于葡萄糖为碳源时的含量；F/M为0.46g/(g·d)时，胞内贮存物的含量高于F/M为0.36g/(g·d)时的含量，且系统的脱氮、除磷效果较好。     

聚羟基脂肪酸酯在组织工程中的应用

聚羟基脂肪酸酯（polyhydroxyalkanoate, PHA）是一系列由微生物合成的天然高分子材料,目前已发现有超过150种组成单体不相同的PHA聚合物。由于最常见也是研究最广泛的PHA——聚3-羟基丁酸（PHB）具有优良的生物相容性和生物可降解性,且其降解产物3-羟基丁酸（3HB）对多种疾病具有潜在的治疗功能,PHA相关材料在组织修复与再生领域得到广泛的关注。介绍了不同单体组成的PHA在修复骨缺损、愈合皮肤伤口、重建神经和递送药物等不同组织工程领域的应用,总结了对应的材料制备方法及组织修复机制,为后续PHA的生物医疗应用提供新的思路。     

（3-羟基丁酸酯）-（4-羟基丁酸酯）共聚物的物理性能

用差示扫描量热仪（DSC）、热失重分析仪(TGA)、偏光显微镜和拉力实验机表征了(3-羟基丁酸酯)-(4-羟基丁酸酯)共聚物［poly（3HB-co-4HB）］的热性能和力学性能，考察了4-羟基丁酸酯（4HB）不同含量的poly(3HB-co-4HB)的热稳定性和力学性能的影响。结果表明，poly(3HB-co-4HB)共聚物有多个熔点，并随4HB含量的增加而降低，共聚酯的热稳定性几乎不受4HB含量的影响，共聚酯的屈服强度、拉伸强度和杨氏模量均随4HB含量的增大而下降。     

Xanthobacter autotrophicus产生聚—β—羟基烷酸的显微观…

利用光学显微镜和透射电镜，研究了Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒ ａｕｔｏｔｒｏｐｈｉｃｕｓ在发酵中β－羟基烷酸的积累过程及超微结构，得到聚－β－羟基烷酸的最高含量为６２．７０％（Ｗ／ＤＷ），其中聚－β－羟基丁酸与聚－羟基戊酸的比例为１．０：２．６     

活性污染好氧／厌氧合成聚—3—羟基丁酸酯

聚－3－羟基丁酸酯（Polyhydroxybutyrate,PHB）是临床储藏于活性污染的微生物体内的能量和碳源聚 的，是完全可生物降解的热塑性塑料，文中探索把性污泥用于生产PHB的可能性，研究重点是如何增加活性污泥内PHB的含量，实验结果表明：没有经过特别驯化的活性污泥，以乙酸盐为过量碳源，厌氧条件培养，PHB含量达污泥干重的11.85%；好氧条件培养，PHB的含量达污泥干重的12.95%；而好氧－厌氧条件培养，PHB的含量达污泥干重的18.49%，产物经核磁共振谱图分析证明其主成分为PHB。     

P(3 HB-co-4 HB)微波接枝顺丁烯二酸酐的研究

以聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3 HB-co-4HB)]和顺丁烯二酸酐(MAH)为原料,通过微波辐照制备P(3 HB-co-4 HB)-g-MAH接枝共聚物.采用红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仅(DSC)和热物台偏光显微镜(PLM)研究了单体用量、引发剂用量、辐照时间对接枝反应的影响,接枝率对P(3 HB-co-4 HB)结晶形态、亲水性以及熔融行为的影响.结果表明:在微波作用下,MAH可与P(3 HB-co-4 HB)发生接枝反应,实验所得接枝率达0.30％ ～0.78％:且接枝率越高,P(3 HB-co-4 HB)-g-MAH的球晶尺寸越小,亲水性越好,熔融温度越低.     

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)的土壤降解和酶降解

采用溶剂涂膜法制备了共聚组成不同的（3-羟基丁酸酯）-（4-羟基丁酸酯）共聚物［poly(3HB-co-4HB)］生物可降解膜。通过土壤和猪胰脂肪酶降解实验,考察了降解过程中样品质量、分子量及表面形态的变化。结果表明,土壤降解和酶降解都经过表面腐蚀过程,无定形态首先降解,样品质量逐渐损失,分子量逐渐减少;结晶度对膜的腐蚀形貌有很大的影响,降解速率都随4HB含量的增加而增加;脂肪酶降解速率比土壤降解速率快,但分子量减少的程度不及土壤降解,并且在降解过程中出现了小分子量的低聚物。     

缺氧条件下活性污泥中PHB的生物合成

在序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)中驯化活性污泥,富集聚β-羟基丁酸酯(poly-β-hydroxybutyrate,PHB)积累菌,并研究驯化后活性污泥的PHB合成能力.污泥驯化采用好氧动态供料法,为期3个月.PHB合成实验在缺氧条件下进行(通气量为80.L/h,溶解氧为0.mg/L),温度为20.℃,活性污泥初始质量浓度为1.200.mg/L,乙酸钠质量浓度为931.5.mg/L(以C计).结果表明,驯化后活性污泥中PHB积累菌占优势,具有PHB合成的能力.投加乙酸钠931.5.mg/L(C),在缺氧条件下,活性污泥中PHB含量于feast(底物丰富)阶段末达最高值45.4%.feast阶段内乙酸钠消耗94%,其中53.4%的乙酸钠被转化为PHB,2.7%乙酸钠用于合成污泥活性生物量,供污泥生长.因此,好氧动态供料法驯化后的活性污泥具有较强的PHB合成能力,生长缓慢.     

反相乳液法合成淀粉接枝AM、DM共聚物研究

以淀粉为基材，通过反相乳液聚合法与丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯进行接枝反应制备共聚物．考察了引发剂种类及用量、乳化剂种类及用量、单体配比、盐类添加剂等因素对单体转化率、接枝率、产物特性粘数的影响．以过硫酸铵-尿素为引发体系，Span20与OP4以40：60质量比配制复配物为乳化剂，其质量分数为7％，pH8，淀粉与单体的质量比为1：1．4，接枝率可达135．4％，产品特性粘数可达1080mL/g．加入甲酸钠产品特性粘数降低；加入乙酸钠和丙酸钠产品特性粘数增加，其中乙酸钠用量为0．3％时，产品特性粘数为1230mL／g．     

一株降解PHB菌株的分离、鉴定及特性

本研究从活性污泥中分离筛选出一株高效降解聚–3–羟基丁酸酯(PHB)的菌株PHBd-1,通过形态学和ITS序列分析比对,确定为草酸青霉(Penicillium oxalicum).在以PHB为唯一碳源的培养基上接种培养4 d后,菌落周围出现透明圈.在以PHB为唯一碳源的液体培养基中接入PHBd-1孢子悬浮液,4 d后PHB颗粒降解率达到90%以上,培养液pH由7.20降至2.67,3–羟基丁酸含量在第4天达到最高值.在pH4.5和温度30℃条件下,培养液中PHB降解酶活力最高.     

含苯甲醚基团的高分子液晶的合成及表征

本文讨论了侧链含有亚甲氧基连接基高分子液晶的合成及表征．用酚类与苯甲基氯制备了六种单体，用硅氢加成法合成了高分子液晶．六种单体为：4-(4—烯丙氧基苯甲氧基)联苯(M1)，4’—甲氧苯基4—烯丙氧基苯甲醚(M2)，4’—甲苯基—4—烯丙氧基苯甲醚(M3)，苯基4—烯丙氧基苯甲醚(M4)，4—(4-烯丙氧基苯甲氧基)4’—甲氧基联苯(M5)，4—(4—甲氧基苯甲氧基)-4’—烯丙氧基联苯(M6)．用偏光显微镜和DSC测定了单体和高分子液晶的相转变温度和介晶范围，单体M5和M6显示较好的液晶性，聚合物PM1、PM5、PM6、P(M2—M5)和P(M2—M6)显示出较好的液晶性，共聚物液晶比其它高分子液晶的介晶范围宽．     

Xanthobacter autotrophicus产生聚-β-羟基烷酸的显微观察研究

利用光学显微镜和透射电镜，研究了Ｘａｎｔｈｏｂａｃｔｅｒａｕｔｏｔｒｏｐｈｉｃｕｓ在发酵中聚－β－羟基烷酸的积累过程及超微结构．得到聚－β－羟基烷酸的最高含量为６２．７０％（Ｗ／ＤＷ）．其中聚－β－羟基丁酸与聚－β－羟基戊酸的比例为１．０∶２．６     

不同碳源培养的反硝化聚磷菌对电子受体适应性研究

采用厌氧/缺氧序批式反应器(SBR)在不同碳源(乙酸钠、丙酸钠、ρ(乙酸钠)、ρ(丙酸钠)=2∶1和ρ(乙酸钠)∶ρ(丙酸钠)=1∶2)条件下成功培养反硝化聚磷菌(DPB)，并利用静态试验研究不同碳源培养的DPB对电子受体的适应性。结果表明，不同碳源条件下DPB系统都能利用硝酸盐和亚硝酸盐脱氮除磷，但利用次序及效率不同:仅硝酸盐为电子受体时，乙酸盐含量越高，反应过程中污泥的亚硝酸盐累积量(0～6.60mg/g)和反硝化速率越高(4.02～8.58mg/(g·h))，而除磷率越低(81.1%～91.9%)；混合电子受体时吸磷总量、吸磷速率、除磷率均下降，且乙酸盐含量越高其除磷率(53.2%～73.9%)和亚硝酸盐去除率越低(34.7%～86.4%)，丙酸盐为主的DPB系统可同步利用硝酸盐和亚硝酸盐，而乙酸盐为主的DPB系统在硝酸盐消耗将尽时亚硝酸盐才被用于反硝化吸磷。     

聚羟基烷酸的生物合成途径及相关基因组特性的研究进展（综述）

聚羟基烷酸（Ｐｏｌｙｈｙｄｒｏｘｙａｌｋａｎｏｉｃ ａｃｉｄｓ,ＰＨＡｓ）是一类由许多原核生物在非平衡生长（如缺乏氮、氧、磷、镁等）条件下合成的细胞内碳源和能源的贮藏性聚合物。根据单体中碳原子数目,可以将ＰＨＡ分为２种类型：①短侧链ＰＨＡ（ｓｈｏｒｔ－ｓｉｄｅ－ｃｈａｉｎ ＰＨＡ,ｓｓｃ－ＰＨＡ）,单体为含３－５个碳原子数的羟基脂肪酸,以聚－ －羟基丁酸［ｐｏｌｙ－　　－ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄ,Ｐ（３ＨＢ）］和聚　－羟基戊酸［ｐｏｌｙ－　－ｈｙｄｒｏｘｙｖａｌｅｒｉｃ ａｃｉｄ,Ｐ （…     

利用重组大肠杆菌生产聚-3-羟基丁酸的研究

利用携带能合成聚-3-羟基丁酸的基因的大肠杆菌E. coli XL1-Blue,优化培养基和培养条件后,进行了补料分批培养.结果表明,重组大肠杆菌E. coli XL1-Blue(pKSS105)的最适培养基为R培养基.在最佳条件下,以葡萄糖为唯一碳源培养工程菌60h后,发酵液中菌体干重达183g/ L,P(3HB)的产量为133.8g/ L,P(3HB)含量为73.1%.实验结果为P(3HB)实际应用提供了可能性的基础.     

对硝基苯磺酰基乙酸酯类化合物与α-氯丙酸酯的反应

在固—液相转移催化（Ｋ２ＣＯ３／ＣＨ３ＣＮ／ＴＥＢＡ）条件下，对硝基苯磺酰基乙酸酯类化合物与α－氯丙酸酯在６０～８０℃反应没有生成正常的烷基化产物，而得到了２－（４－硝基苯磺酰基）丙酸酯，产率３０％～７０％．反应机理可能是：对硝基苯磺酰基乙酸酯与α－氯丙酸酯反应时相继发生了烷基化和消除反应，消除反应生成的对硝基苯亚磺酸钾与α－氯丙酸酯反应而得到最终产物．     

2-(9-蒽基)-2-羟基乙酸及其衍生物的外消旋体拆分

以键合有β-环糊精的硅胶为手性固定相，对2-(9-蒽基)-2-羟基乙酸及其3种衍生物2-(9-蒽基)-2-甲氧基乙酸、2-(9-蒽基)-2-羟基乙酸乙酯和2-(9-蒽基)-2-甲氧基乙酸乙酯的外消旋体进行薄层色谱分离．结果表明，当以环己烷／丙酮／甲醇(V：V=3：2：1)为展开剂时，两种酸的相对比移值分别为8．47和12．57；以甲苯／氯仿／丙酮(V：V=5：2：1)溶剂系统作为展开剂时，两种酯的相对比移值分别为9．25和20．81．