变废为宝：利用活性污泥生产生物可降解塑料聚-3-羟基丁酸酯

活性污泥(简称污泥)是废水处理产生的副产物,量大而且难以处理。本研究通过对污泥的高温热裂解处理,获得可用于培养微生物的营养物质。实验发现污泥热裂解液可以取代培养嗜盐单胞菌Halomonas CJN的氮磷源、酵母膏和微量元素,来生产生物可降解塑料聚-3-羟基丁酸酯(PHB)。进一步发现厌氧发酵污泥热裂解液产生的乙酸可以取代葡萄糖来作为碳源支持微生物的生长。这样,可以实现利用污泥热裂解液来生产生物塑料PHB。通过进一步在Halomonas CJN中构建附加PHB合成路径,可以实现完全用污泥热裂解液来高效生产PHB,粗略估计使PHB的制造成本从30 000元/t下降到20 000元/t,实现污泥变废为宝的目标。     

一株可降解聚β-羟基丁酸酯的真菌

随着全球性“白色污染”的日趋严重和人类对改善自身生存环境意识的日益增强,人们在寻求可与环境同化的高分子材料——生物可降解塑料,取代不能生物降解的塑料,消除“白色污染”。聚(-羟基丁酸酯（PHB）是由生物发酵获得的一种可生物降解的脂肪族聚酯,它除了具有高聚物的基本性质外,其可生物降解性和生物相容性倍受人们关注。因此,PHB作为一种新型的可生物降解高分子材料具有广泛的应用前景。然而,PHB的生物降解特性有其自身的特殊性。首先,PHB作为胞内碳源和能源贮存物,在细胞内易于被本身产生的胞内酶降解。但将其从细胞内…     

产聚β-羟基丁酸酯菌株的筛选及发酵条件的优化

作为一类可望替代传统塑料的新型可降解生物高分子材料,聚β-羟基丁酸酯(PHB)日益引起人们的重视。采用尼罗蓝荧光法从污水中初筛得到产PHB的细菌,摇瓶发酵复筛得到一株PHB产量较高的菌株AE13,同时对该菌株的发酵条件进行了正交优化,PHB的产量达到0.85g/L。     

生物塑料的开发潜力

在我国有很多单位和高校早已开展生物塑料的研发。武汉大学张世炜先生研究一种固氮细菌产塑料物质算是较早的．以后南北方研究人员相继开展了生物塑料的研发,得到了好些产塑料物质的微生物。如真养产碱杆菌(Alcaligenes eutrophus),利用碳水化合物、CO2、氧为基物发酵生产天然多聚物,即聚羟基丁酸酯(PHB,基侧链聚β羟基丁酸酯),产量可达菌体重量的70％;     

未来的生物塑料

聚-β-羟丁酸（PHB）是一种热塑性聚酯,在Ralstonia eutropha和Bacillus megaterium等细菌中常有出现。虽然PHB是可被生物降解的,而且不需依赖化石资源,但这种生物塑料的生产成本在传统上远高于基于石油生产的塑料。发表在《Microbial Cell Factories》的最新研究描述了一种用微藻生产PHB的方法。     

生物合成聚3-羟基丙酸酯的研究进展

聚3-羟基丙酸酯(P3HP)作为聚羟基脂肪酸酯家族(PHAs)中的新型热塑性塑料,具有生物降解性和生物相容性等优点。目前,未见野生微生物可以合成P3HP的报道,生产途径主要为化学法和生物法。其中,通过化学法或添加3-HP单体及其结构类似物作为前体的P3HP合成效率低、成本高且不具环保性;而通过构建和改造工程菌的生物代谢途径,能够利用廉价、可再生的碳源,已经逐渐成为研究热点。文中综述了国内外P3HP生物合成研究进展,并对甘油途径、丙二酸单酰辅酶A(Malonyl-Co A)途径和β-丙氨酸途径等合成方法进行了优缺点分析,为生物合成P3HP的深入研究奠定理论基础。     

一株嗜酸化能异养菌产胞内聚合物的研究

目的:探讨Fe3+对嗜酸兼性异养菌产聚-β-羟基丁酸酯(vim)的作用及其作用机制.方法:采用两种不同的培养基培养DXI-1,并利用浓硫酸煮沸法,定时检测菌体内PHB含量、细胞干种、培养基中剩余葡萄糖的含量变化.结果:在透射电镜照片中,我们发现细胞内聚集了大量的透明颗粒,并且已经鉴定为聚-β-羟基丁酸酯(PHB).我们还发现,在Fe3+存在的情况下,细菌DXI-1产PHB的能力急剧下降,仅为细胞干重的14.2%;而无Fe3+存在的情况下,细菌产PHB的能力达细胞干重的40.9%.结论:Fe3+对DXI=1产PHB的能力有一定的抑制作用.     

光合细菌处理废水过程中生物产氢技术研究进展

光合细菌(PSB)生物产氢技术能够将光能利用、氢能制备和废水中有机物的去除有效地结合在一起,是一种极具发展潜力的氢能生产技术。分析了PSB利用废水生物产氢的机制与具有产氢活性的代表性PSB,总结了PSB生物产氢主要影响因素与技术,指出目前该项研究存在的问题,并对其应用前景进行了评述。     

开放条件下高聚β-羟基丁酸酯含量的甲烷氧化混合菌群的富集

目的:在开放条件下以甲烷为底物富集高聚β-羟基丁酸酯(PHB)含量的甲烷氧化菌群,获得能够利用低成本碳源高产PHB的菌种。方法:采用丰盛-饥饿模式间歇供料,以甲烷为底物,好氧开放式培养甲烷氧化混合菌群,利用苏丹黑染色法动态检测丰盛和饥饿阶段胞内PHB含量的变化,以此为基础考察丰盛-饥饿期比例对富集高PHB含量的甲烷氧化菌群的影响。结果:丰盛-饥饿期比例为1∶3时,微生物PHB含量从17.7%增加到35.5%,且开放培养过程中菌群结构稳定。结论:通过丰盛-饥饿模式间歇供料开放式培养所得的高PHB含量的稳定的甲烷氧化菌群,具有工业生产PHB的应用价值。     

真养产碱杆菌积聚-β-羟基丁酸发酵条件的研究

igenes eutrophus培养过程的研究表明,氮源的限制或缺乏可刺激细胞大量积累聚-β-羟基丁酸(PHB),但PHB合成期氮源的完全缺乏,会导致细胞的PHB合成速率迅速下降;氧的限制也可刺激A.eutrophus合成PHB,但胞内PHB的积累量远小于氮源控制下的情况。在细胞的不同生长期限制氮源的供应会明显影响PHB的发酵过程,当残留菌体浓度达到20g/L至30g/L时停止流加氨水,可以得到较好的发酵水平,细胞干重,PHB含量和PHB浓度可分别达到61.9g/L、80.5%和49.0g/L。     

一株可降解聚b-羟基丁酸酯的真菌

随着全球性"白色污染"的日趋严重和人类对改善自身生存环境意识的日益增强,人们在寻求可与环境同化的高分子材料--生物可降解塑料,取代不能生物降解的塑料,消除"白色污染"。 聚b-羟基丁酸酯（PHB）是由生物发酵获得的一种可生物降解的脂肪族聚酯,它除了具有高聚物的基本性质外,其可生物降解性和生物相容性倍受人们关注。因此,PHB作为一种新型的可生物降解高分子材料具有广泛的应用前景。     

积累PHB菌种隐藏嗜酸菌DX1-1的诱变改良

采用紫外线照射和放射性元素钴60辐射诱变方法,对分离纯化的一株可积累聚β-羟基丁酸酯(PHB)的Acidiphilium cryptumDX1-1进行了诱变改良,以获得PHB高产菌.结果显示钴60诱变最佳诱变剂量为100 Gy,紫外诱变的最佳剂量为15 W、30 cm、60 s,紫外诱变的效果比钴60诱变的效果好.诱变后筛选得到的一株菌UV60-3,PHB含量达到28.56 g/L,是原菌株的1.45倍,并且可稳定遗传.对菌株UV60-3积累PHB的碳氮比进行了探索,结果显示在碳源浓度60 g/L,氮源浓度30 g/L,C/N为3.76时PHB含量最高,PHB含量达到30.57 g/L.     

聚3-羟基丁酸酯（PHB）生物降解过程的研究

利用DS9701菌株对聚3-羟基丁酸酯(PHB)膜进行降解,对降解到不同程度的PHB膜采用扫描电子显微镜观察其表面形态结构的变化,并对其降解产物进行分析测定.结果表明,PHB的生物降解首先发生在PHB表面的非晶部分,随后结晶部分开始降解,并且降解首先发生在球晶的中心部分.DS9701菌株所产生的PHB解聚酶主要降解PHB的第二个酯键,降解产物为二聚体.     

真养产碱杆菌Alcaligenes eutrphus从不同碳源合成可降解塑料:发酵过程及产物种类确定

真养产碱菌利用不同碳源合成可降解塑料聚羟基丁酸(PHB)和聚(羟基丁酸-羟基戊酸)(PHBV).二者可由碳-13核磁共振谱区分,从作者所研究的未见诸文献的该菌碳源衣康酸得到的聚合物,被用来举例说明如何确定它为PHB.此外还述及发酵程序、影响产率的因素及所得可降解塑料应用近况等.     

植物生产新型生物聚合物PHB的研究进展

聚-β-羟基丁酸酯(polyhydroxybutyrate,PHB)是一种可完全生物降解和具有良好生物相容性的高分子材料,可作为传统塑料的替代品,在塑料、化学药品和饲料市场上具有巨大的商业应用价值。近年来,用植物生产新型生物聚合物PHB的技术取得一定进展,可望通过农业生产提供可再生的工业原料,这使得它具有广泛的发展前景。采用转基因方法可以大幅度提高用植物生产PHB的产量,包括控制启动子来驱使转基因表达,减少内源性酶在竞争性代谢途径中的活性,通过插入的基因来增加聚合物的碳含量。这些研究成果增加了我们对碳的可获取性的了解和区分不同的植物细胞器、细胞和器官类型的能力,推动了用植物生产PHB及其他产物的进展。     

德利用工程植物生产可生物降解的塑料

Agrieell Reporter 2003年40卷3期19页报道：已知利用编码β-酮硫解酶（pha A）、乙酰乙酰辅酶A还原酶（phaB）和3-羟基丁酸聚酯（PHB）合酶（pha C）的三种基因细菌（Ralstonia eutropha）的顺序性作用,可使其合成理化特性类似于人工合成聚合物的PHB。由于这种PHB可以生物降解,故认为其可用作工业上生产塑料的原材料。     

聚β-羟基丁酸酯解聚酶相关性质的研究

从不同环境和地域的活性污染泥中分离筛选出3种可降解聚β－羟基丁酸酯（PHB）的菌株,编号分别为DS9701、DS9710和DS9713。对其所产生的PHB解聚酶的相关性质进行了研究。3种菌株产所产生的PHB解聚酶均是胞外酶,同时又都是诱导酶。不同蓖株分泌PHB解聚酶的规律不同,但酶活力达到高的时间均为96h。3种粗酶液的表观最适反应温度为40℃－45℃,对粗酶液的最适反应pH也进行了表征。     

生态概念的依赖度有限生物塑料要有优良性能

生产原料部分或全部是生物质的塑料叫生物塑料。此前使用的生物塑料主要是在石油基塑料产品中混入淀粉、木质素的混合塑料和糖质发酵所得乳酸经聚合的聚乳酸（PLA）。在利用这种生物塑料加工的商品中,被业界有关人士称为迄今最成功的产品是日本可口可乐公司的PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯,polyethylene terephthalate）瓶装饮用水伊洛哈斯（IL0HAS）。     

塑料马铃薯——生物聚合物的研究

废弃的化学合成塑料已成为自然公害。人们采用塑料中添加淀粉的生物方法,这对解决塑料废物虽不彻底,但已走出了第一步。在不久的将来化学合成的塑料将被生物制造的塑料所取代。今日的农场将转变为塑料生产工厂。几年前英国帝国化学工业公司开始利用真养产碱杆菌Alcaligenes eutrophus生产一种称为聚羟丁酸的聚合物(Polyhydroxybutyrate,PHB),它在细菌中的作用就像人体中的脂肪或植物中的淀粉一样可用来供给能量。A.eutrophus生产PHB需要     

紫外线诱变选育高产PHB解聚酶的菌株

以降解聚-β羟基丁酸酯(PHB)的青霉(Penieillium sp．)DS9713a为出发菌株,通过紫外线(UV)诱变分生孢子,采用透明圈初筛和摇瓶复筛,获得酶活高于原始菌株的突变株5株,其中DS9713a-CS01突变株的PHB解聚酶活力高于对照97．42％,并对其酶学性质进行了初步研究。