2016生物基材料专刊序言

生物基材料,是利用谷物、豆科、秸秆、竹木粉等可再生生物质为原料制造的新型材料和化学品等,包括生物合成、生物加工、生物炼制过程获得的生物醇、有机酸、烷烃、烯烃等基础生物基化学品,也包括生物基塑料、生物基纤维、糖工程产品、生物基橡胶以及生物质热塑性加工得到塑料材料等。生物基材料由于其绿色、环境友好、资源节约等特点,正逐步成为引领当代世界科技创新和经济发展的又一个新的主导产业。本期专刊报道了生物基材料总体发展情况,介绍了生物基纤维、聚羟基烷酸酯、可生物降解地膜、生物基聚酰胺、蛋白医用生物材料、生物基聚氨酯、聚乳酸改性与加工等几个方面行业状况及其研究进展。     

生物基化学纤维产业发展现状与展望

生物基化学纤维具有生产过程环境友好、原料可再生以及产品可生物降解等优良特性,因此,大力发展生物基化学纤维对于替代化石资源、发展循环经济、建设资源节约型和环境友好型的社会具有十分重大的意义。本文介绍了我国生物基纤维产业的发展现状,分析了生物基纤维产业发展存在的问题,指出了生物基纤维材料科技创新趋势和目标,并给出了我国发展生物基纤维的建议。     

生物炼制技术及其产业发展

由于过度消耗化石资源引发的石油紧缺和温室效应问题,巳逐步影响到人类社会可持续发展的宗旨,开发能替代化石能源需求的新能源日渐急迫.生物质能源是化石能源的替代能源之一,对生物质能源炼制的研究成为很多人的关注热点.生物炼制产品的工业化,是形成可持续性的生物炼制品产业经济的关键.我国政府已经把发展生物质能源作为国家发展战略的一部分,确定了具体的发展目标,制定了相应的研发计划,出台了一系列法规以促进生物质能产业的健康发展.我国生物炼制技术在生物燃料、生物柴油、生物基化学品等领域取得了明显进步.本文主要综述生物炼制技术的研究进展及其产业发展情况.     

国内淀粉基塑料现状

近年来,随着国际原油价格的持续攀升和石油资源的日渐趋紧,生物基材料经济和环保意义日渐显现,产业发展的内在动力不断增强.淀粉基塑料作为生物基材料的一类产品,近些年在生产技术上取得了一些重大突破,基本克服了工业化生产过程中的成本和性能制约问题,得到了快速发展～.按照中国塑协降解塑料专业委员会初步统计,目前从事淀粉基塑料的研究单位和生产企业约100 家,年生产能力约15 万吨,实际生产约10 万吨.     

生物基材料发展态势

<正>生物基材料作为现代生物制造产业发展的重点,在各国政策支持和企业引领带动下,经过多年的研究和发展,已经逐步进入大规模实际应用和产业化阶段。我国生物基材料产业关键技术突破不断出现,发展势头强劲,但是在总体规模和水平上仍与发达国家存在较大的差距。     

生物塑料引领塑料产业新方向

塑料作为一种重要的基础材料,给人类的生产和生活带来极大的便利的同时,由于其难以降解的特性,也给人类的生存环境造成灾难性的污染。为此,生物塑料应运而生。本文综述了发展生物塑料的缘由,生物塑料的定义和分类,开发生物塑料的现状,并展望了未来发展的趋势。     

循环生物经济背景下我国塑料降解回收发展的机遇、挑战及建议

当前,白色污染造成的消极影响已经扩散到人类社会经济、生态和健康等各个方面,循环生物经济发展进程面临严峻挑战。作为全球最大的塑料生产消费国家,我国在塑料污染的治理问题上肩负着重要责任。在此背景下,本文分析了美国、欧洲、日本与我国塑料降解与回收的相关战略,并对该领域的文献与专利展开计量,从研发趋势、主要研发国家和研发机构等角度了解其技术研发现状,探讨我国塑料降解回收发展面临的机会与挑战,最终提出了政策体系、技术路径、产业发展与公众认知四位一体的未来发展建议。     

欧盟生物基产业科技战略解析

生物基产品及生物质能源已经成为解决世界能源与环境危机的重要途径之一,其领域科技发展也成为全球科技前沿热点。欧盟各国作为生物经济的倡导国,在相关领域长期保持着世界领先的科技水平。通过对欧盟生物基产业科技相关战略政策的解读,展现近年来的欧盟战略政策和项目规划等布局,揭示欧盟优先发展的研究主题及开发方向。通过对欧盟生物基产业科技发展科技战略脉络的疏理和研发重点的挖掘,希望能为我国生物基产业的可持续发展和生物经济的振兴,提供有益的经验借鉴和参考意见。     

发展生物塑料是大势所趋

随着石油能源供需矛盾日趋紧张、油价上涨,以及源于石油生产的各类塑料制品废弃后难以降解,严重污染了环境(有“白色污染”之称),发展可生物降解的“生物塑料”(即生态友好塑料)以取而代之,是大势所趋,是塑料产业今后的发展方向。生物技术应用于生物塑料的发展有广阔的前景。日     

生物基聚酰胺研究进展

介绍了各类生物基高分子材料,着重综述了生物基聚酰胺的主要合成路线以及开发应用现状,并就生物基聚酰胺的发展给出了相关建议。     

生物基聚酰胺研究进展

生物基聚酰胺是指制备聚酰胺的原料来源于生物质材料,生物基聚酰胺的原料主要有生物基氨基酸、生物基内酰胺、生物基二元酸、生物基二元胺等。本文论述了不同生物基原料的来源、制备方法以及相应的生物基聚酰胺的性能;重点论述了生物基聚酰胺PA11和PA1010的原料制备方法、合成方法以及改性研究进展;对生物基聚酰胺的种类、产业化研究现状进行了总结,并对我国生物基聚酰胺的发展提出建议。     

生物基分子介导纳米金属材料的制备及其应用

纳米金属材料具有纳米晶强化效应、光吸收率大、较高的表面能和单磁畴性能等优点,因其在医药、化学催化、抗菌抑毒等方面发挥着越来越重要的作用而受到人们广泛关注.近年来,随着全球石化资源消耗与曰俱增,环境污染加剧,基于可再生资源的生物基分子介导纳米材料的制备研究方兴未艾.生物基分子是指直接或间接来源于生物质的小分子或大分子物质...     

盐析萃取生物基化学品的研究进展

廉价生物质的生物炼制研究主要集中在菌种和发酵方面,对下游分离研究较少。廉价生物质资源的利用导致发酵液中引入更多杂质,成分较单糖发酵更复杂,致使生物基化学品的下游分离过程成为其工业化生产亟需解决的关键问题。文中介绍了一种基于两相分配差异分离亲水性生物基化学品的盐析萃取技术及其在生物基化学品分离方面的应用,重点阐述了短链醇和盐对双水相形成的影响,并对1,3-丙二醇、2,3-丁二醇、乙偶姻、乳酸等的盐析萃取研究进展进行了总结和展望。盐析萃取技术可有效地回收发酵液中的小分子亲水性产品,同时除去大多数的杂质 (细胞和蛋白质等),在生物基化学品的分离过程中将是一种有前景的分离技术。     

微生物木糖代谢途径改造制备生物基化学品

当前,全球经济的高速发展与日益减少的石油资源储备进一步加剧了能源供需矛盾。人类对开发利用可再生的纤维素生物质资源寄予厚望。木糖是木质纤维素水解产物中含量仅次于葡萄糖的一种单糖,因此对木糖高效率生物转化的研究成为影响其工业化前景的关键因素之一。针对近几年的研究,文中综述了生物转化木糖方面的进展,包括木糖代谢途径的鉴定和设计、木糖运输途径的改造、生物基化学品制备。为了解决当前全球面临的能源危机与环境问题,运用合成生物学技术发展新一代生物燃料技术,特别是开发能够代谢木糖高产乙醇的微生物工程菌株是实现可持续发展的重要方式。     

Biodegradability and waste behavior of industrial wood-based construction materials

Industrial wood-based construction materials: chipboard, plain and overlaid plywood, phenolic surface film, laminates and selected synthetic polymers were studied for their biodegradability under aerobic and anaerobic conditions and for the environmental quality of the degradation residue. The yields of carbon dioxide plus methane from the wood-based materials in 6 months under anaerobic conditions at 33°C ranged from ⩽3% to 79% compared to that obtained from starch, and under aerobic conditions from ⩽7% to 55% of that obtained from acetate, measured in 28 days at 25°C. The plywoods were more readily degraded under aerobic and anaerobic conditions. The microbes attacked mainly the S₂-layer of the plywoods and started from the S₃-layer of the wood cells of chipboard in the compost. Extensive cavities, occupied with microbes, were observed by electron microscopy in the decaying plywoods, chipboard and laminates. The contents of Cu, Cr, Pb, Ni, and Cd of the wood-based construction materials were low, <10 mg kg⁻¹, compared to PVC and to a typical municipal solid waste. Toxicity and the amount of leachable organic halogen from the wood-based construction materials were low, EC₅₀ of 4–8 g L⁻¹ to V. fischeri and <12 μg adsorbable organic halogen (aox) of g⁻¹. The results show that the wood-based construction materials studied were aerobically biodegradable and the plywoods also anaerobically. There was no toxicity towards photobacteria or substances of environmental concern in the biodegradation and incineration residues of the materials tested. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology (2000) 24, 210–218. Received 08 September 1999/ Accepted in revised form 10 December 1999     

益生菌的应用现状和发展前景

益生菌是一类严格选择的，如果给予足够的量，能够为宿主带来健康益处的活性微生物。常见的具有益生功能的微生物，包括传统益生菌乳酸菌(lactic acid bacteria)和酵母菌(Saccharomyces)等，以及下一代益生菌普拉梭菌(Faecalibacterium prausnitzii)、脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)、嗜黏蛋白阿克曼菌(Akkermansia muciniphila)和普雷沃氏菌(Prevotella copri)等。益生菌与人体健康之间存在密切的关系，这些微生物可通过肠道刺激胃肠道反应或直接作用于口腔、阴道、皮肤等其他部位以调节宿主健康。因此，它们在食品、种植业、畜牧业以及医疗领域中得到广泛应用，成为改善宿主健康的有力工具。本文对乳酸菌等传统益生菌以及嗜黏蛋白阿克曼菌等下一代益生菌的功能的开发与应用进行了综述，总结了这几种益生菌在食品生产、疾病治疗以及农业生产等方面的应用潜力，展望了益生菌资源研究与应用的发展趋势，以期为研究新老益生菌功能的开发与应用提供参考。     

有机蜂蜜的开发利用现状及其前景

开发有机蜂蜜适应环保和人类追求健康的发展趋势 ,有着特殊的社会效应。综述了各国有关有机蜂蜜及其相关生产技术的标准或法律法规 ,对开发有机蜂蜜的技术研究现状做了分析 ,并提出亟待解决的问题 ,展望了有机蜂蜜的市场前景。     

我国生物发酵产业发展现状及发展趋势

持续的科技进步和技术创新使得生物发酵产业在世界上的地位不断巩固和提升,作为国家战略性新兴产业的重要部分,生物发酵产业不仅为食品工业做出了重要贡献,也为饲料、医药、纺织、造纸、能源等提供了有力支撑,同时延伸了农产品加工产业链,提高了农产品的附加值,凸显出多方共赢的显著成效。本文主要从生物发酵产业的现状、技术水平、存在问题及未来发展趋势进行简要阐述和分析。