生物可降解塑料单体二元羧酸的生物合成研究进展北大核心CSCD

塑料是最重要的聚合物材料之一,需求量巨大,但存在处理困难、污染大等缺点。环境友好型的生物可降解塑料有望成为目前塑料的替代品,以满足社会各界对于塑料制品日益增长的需求。二元羧酸是生物可降解塑料中重要的单体之一,可降解性强,应用广泛,并且可以通过全生物法合成。因此,本文重点选取了几种比较有代表性的二元羧酸,总结它们的生物合成途径以及其代谢改造手段,以期为中长链等复杂二元羧酸的生物法合成提供借鉴。     

聚氨酯塑料的微生物降解

未被合理处置的废塑料污染已成为全球性的环境问题,探索塑料废弃物的无害化处理技术势在必行。近来,研究证实了自然界中存在可以降解塑料的微生物及酶。利用微生物或酶对废塑料进行生物处理成为可能。聚氨酯塑料(Polyurethane,PUR)是广泛应用的通用塑料之一,其废弃物量已占到所有废塑料总体积的30%。文中将PUR塑料发明应用70年来有关微生物降解的研究进行了全面综述,对PUR塑料降解真菌、细菌、降解基因与酶、降解产物及相关的生物处理技术系统等进行了总结与分析,并对实现PUR废塑料高效生物处理需解决的关键科学问题进行了展望。     

生物技术生产生物可降解塑料PHB的研究进展

本文综述了ＰＨＢ的合成和降解途径及其关键酶的基因克隆,比较了细菌发酵法及遗传吃力菌生产ＰＨＢ的优缺点并讨论了发酵法生产及ＰＨＡｓ的前景。随着近年来植物基因工程的发展,用植物大规模生产生物可降解塑料已成为可能,但然后存在许多障碍,本文进一步探讨了转基因植物生产ＰＨＢ的限制因素和克服方法。     

生物可降解塑料的必酶生产研究进展

近十几年来,随着化学合成塑料造成环境污染的日趋严重,微生物合成生物可降解塑料的研究受到人们的广泛重视。聚羟基烷酸（ｐｏｌｙｈｙｄｒｏｘｙａｌｋａｎｏａｔｅｓ;ＰＨＡ）具有与化学合成塑料相似的性质,能拉丝、压模、注塑等,而且具有合成塑料所没有的特殊性能;如利用其生物相容性可作为外科手术缝线、人造血管和骨骼代用品,术后无需取出。因而在工业、农业、医药和环保等行业都具有广阔的应用前景。 目前,微生物发酵生产是获得生物可降解塑料的主要途径。对ＰＨＡ研究最多的是聚羟基丁酸（ｐｏｌｙ－３－ｈｙｄｒｏｘｙｂｕ…     

生物可降解塑料——人类消除白色污染的希望

随着塑料工业的发展,各行各业对塑料制品的需求越来越大,从而使塑料的消耗逐年增加,近年来废弃塑料对环境造成的污染也日趋严重:包括对野生动植物的影响;对城市、森林景观的破坏;可利用土地的减少等。人们逐渐认识到,过去对工业及日常使用的塑料制品所要求的持久性、耐降解性,如今却成了消除“白色污染”的难题。     

发展生物可降解塑料的途径和前景

塑料作为高分子聚合物的第三代材料应用于工业、农业,医药、国防以及人们日常生活等方面发挥重要作用,塑料制品处处司见,但这类人造的化学塑料制品不论以何种形式存在,一旦废弃于环境,则难以为生物降解。这种性能有其利也有其弊,作为一种“塑料垃圾”就必然给环境造成一大危害,如一些旅游地区及海洋等水域都可见到这些塑料废弃物。为此,从     

可降解塑料的微生物降解研究进展

塑料材料的广泛使用给环境带了巨大的污染和处理压力,使用可降解塑料替代传统塑料是解决这一问题的重要途径。可降解塑料的生物降解是由相应的微生物和降解酶来完成的。综述了目前常见的生物降解塑料的微生物降解研究和进展情况,明确了微生物在可降解塑料生物降解中的重要性。     

新型生物可降解塑料——多聚羟基烷酸研究进展

面对日益严重的白色污染 ,人们迫切需要一种能在自然界较快分解的新型塑料。多聚羟基烷酸是原核生物在不平衡代谢条件下形成的碳源和能源贮藏物质 ,这种贮藏物质如同淀粉、糖原一样 ,当生命活动需要时可以再分解利用。由于多聚羟基烷酸有着与石化塑料相似的理化性质 ,又能在一定条件下被微生物迅速而彻底地降解 ,因此是一种理想的传统石化塑料替代品。1　多聚羟基烷酸的理化及生物学特性1 1　多聚羟基烷酸的分子结构及理化性质多聚羟基烷酸是由羟基脂肪酸单体首尾相联构成的高分图 1　多聚羟基烷酸的分子结构子聚合物。又分为不同种类。如多…     

生物技术生产生物可降解塑料PHB的前景

生物技术生产生物可降解塑料ＰＨＢ的前景谢安勇,宋艳茹（中国科学院植物研究所,北京１０００４４）ＰＲＯＳＰＥＣＴＯＦＰＲＯＣＵＣＩＮＧＰＨＢ,ＡＢＩＯＤＥＧＲＡＤＡＢＬＥＰＬＡＳＴＩＣＢＹＵＳＩＮＧＢＩＯＴＢＣＨＮＯＬＯＧＹ￥ＸｉｅＡｎ－ｙｏｎｇ;Ｓｏ...     

生物可降解塑料的发酵生产研究进展*

近十几年来,随着化学合成塑料造成环境污染的日趋严重,微生物合成生物可降解塑料的研究受到人们的广泛重视.聚羟基烷酸(polyhydroxyalkanoates,PHA)具有与化学合成塑料相似的性质,能拉丝、压模、注塑等,而且具有合成塑料所没有的特殊性能,如利用其生物相容性可作为外科手术缝线、人造血管和骨骼代用品,术后无需取出.因而在工业、农业、医药和环保等行业都具有广阔的应用前景.     

石油基塑料的微生物降解

石油基塑料种类繁多、数量巨大、应用广泛,常见的有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氨酯(PUR)等。这些合成塑料因其高分子量、高疏水性及高化学键能的特点难以被微生物降解,从而在环境中长期存在和累积,"白色污染"已经成为一个全球性问题。因此安全经济的微生物降解合成塑料是人类面临的一个选择和难题。文中从微生物资源及相关酶学研究方面综述了聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯这6种石油基塑料的生物降解的研究现状。目前关于上述6种石油基塑料的微生物降解研究依然大多停留在微生物资源的寻找中,已发现的具备相关能力的菌株种类较少,并且微生物降解效率均非常缓慢;对于其降解机理及关键基因和酶的研究比较少。文中为进一步开展塑料生物降解研究,寻找高效的塑料降解菌株资源以及进一步在遗传、分子和生化水平研究塑料生物降解机理研究,从而最终实现合成塑料的彻底降解和高值化利用提供了借鉴。     

Biological degradation of plastics: a comprehensive review

Lack of degradability and the closing of landfill sites as well as growing water and land pollution problems have led to concern about plastics. With the excessive use of plastics and increasing pressure being placed on capacities available for plastic waste disposal, the need for biodegradable plastics and biodegradation of plastic wastes has assumed increasing importance in the last few years. Awareness of the waste problem and its impact on the environment has awakened new interest in the area of degradable polymers. The interest in environmental issues is growing and there are increasing demands to develop material which do not burden the environment significantly. Biodegradation is necessary for water-soluble or water-immiscible polymers because they eventually enter streams which can neither be recycled nor incinerated. It is important to consider the microbial degradation of natural and synthetic polymers in order to understand what is necessary for biodegradation and the mechanisms involved. This requires understanding of the interactions between materials and microorganisms and the biochemical changes involved. Widespread studies on the biodegradation of plastics have been carried out in order to overcome the environmental problems associated with synthetic plastic waste. This paper reviews the current research on the biodegradation of biodegradable and also the conventional synthetic plastics and also use of various techniques for the analysis of degradation in vitro.     

微生物降解塑料的研究进展

塑料广泛应用于人类的生活中,其中约80％的塑料垃圾被填埋,最终成为陆地和海洋垃圾.由于管理与处置不善,这些废弃物造成了巨大的环境污染,目前回收再利用是较好的处置方式,但对某些塑料废弃物并没有妥善的处置方式.生物降解作为环境友好的处置方式,具有巨大的应用潜力.本文对聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯...     

石油中长链烷烃微生物降解及分子机制研究进展

中长链烷烃是石油烃中的重要组成部分,由于其疏水性强、黏度大、化学活性低、难降解,是地下原油黏度大、石油采收率低、泄漏后长期污染生态环境的重要原因,因此成为提高石油采收率和石油污染环境治理中的重要降解目标。微生物降解中长链烷烃作为一种新型高效的绿色技术日益受到重视。本文总结了微生物降解中长链烷烃的间期适应与转运过程,与转运过程相关的膜蛋白,微生物好氧与厌氧降解的代谢途径,以及好氧降解过程中的基因调控机制,并对微生物降解中长链烷烃的研究方向提出了展望,以期为后续的相关研究工作提供参考。     

多环芳烃厌氧生物降解研究进展

多环芳烃（PAHs）是环境中广泛分布的一类持久性有机污染物,对生态环境和公众健康具有极大危害。微生物降解是环境中去除多环芳烃污染的有效途径,近年来PAHs厌氧生物降解研究逐渐取代好氧降解成为人们关注的重点。本文从PAHs厌氧生物降解的研究背景出发,从不同厌氧还原反应体系、厌氧降解微生物、PAHs厌氧生物转化途径等方面阐述了PAHs厌氧生物降解的研究概况,归纳了对PAHs厌氧生物降解有积极作用的影响因素,提出了PAHs厌氧降解研究目前存在的问题,并对该领域未来研究方向作了简述和展望。希望为多环芳烃厌氧生物降解与环境修复研究与实践提供参考。     

聚乳酸塑料合成、生物降解及其废弃物处置的研究进展

随着国内外禁塑令和限塑令的升级,以聚乳酸(polylactic acid, PLA)为代表的生物基塑料成为传统石油基塑料市场的主要替代品,备受产业界的青睐。然而,公众对生物基塑料的认识仍存在诸多误解。事实上,生物基塑料的降解需要在特定条件下才能实现,泄入到自然环境中同样难以降解,会对人体、生物多样性和生态系统功能造成危害,这与传统石油基塑料相似。近年来,随着我国PLA产能和市场规模不断的提高,亟需进一步加强对PLA等生物基塑料降解性能的认识,挖掘PLA生物降解资源,关注和研究生物基塑料回收处理模式。基于上述背景,本文首先介绍了PLA塑料的性质及合成方式,以及PLA塑料的产业化与市场规模;其次,对目前聚乳酸塑料微生物与酶法降解的研究进展进行了综述,并对其生物降解机制进行了探讨;最后,提出了微生物原位处理和酶法闭环回收两种聚乳酸塑料废弃物生物处置方法,并对PLA生物基塑料的发展前景和趋势进行了展望。     

多溴联苯醚的微生物降解机制研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)是世界范围内广泛使用的一类溴代阻燃剂,在环境中被频繁检出。因其具有生物积累性、生物毒性和持久性等特点,如今PBDEs已成为全球分布的有机化学毒素。探究PBDEs的降解极为重要,文中从PBDEs微生物降解的角度出发,分别阐释了好氧条件和厌氧条件下细菌降解PBDEs的代谢途径研究进展,并结合原位降解研究推断古菌的降解潜能,比较分析了多种降解途径的特性和综合因素,同时对PBDEs降解微生物未来的研究趋势和PBDEs降解体系设计应用进行了展望。