帝斯曼投资中国生物材料产业

帝斯曼集团旗下的帝斯曼风险投资目前宣布,投资参股天津国韵生物科技有限公司的共两千万美元的融资项目,用于在天津泰达开发区建设中国最大的聚羟基脂肪酸酯（PHA）生产基地。该PHA生产基地将于2008年第二季度动工,预计2009年初可投入生产,建成后年生产量可达1万吨。     

生产聚羟基脂肪酸酯的微生物细胞工厂

聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一类由微生物合成的、生物可再生、生物可降解、具有多种材料学性能的高分子聚合物,在很多领域有着广泛的应用前景。以下从辅酶工程、代谢工程、微氧生产等方面综述了微生物法生产PHA的研究进展,并对利用PHA合成基因提高基因工程菌的代谢潜能进行了讨论。     

PHA生物制造及加工过程进展

聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一类全生物可降解的高分子聚酯材料.近年来,随着代谢工程和合成生物学等技术的发展,PHA的微生物发酵生产取得了进一步突破.目前PHA的生物制造体系主要分为传统工业生物技术和下一代工业生物技术.本文从下一代工业生物技术体系比较分析出发,简要综述了PHA生物合成过程强化、PHA分离纯化及改性加工等研...     

遗传工程改良植物

利用作物生产生物可降解塑料 多羟基链烷酸酯(PHA)是一类可制造部分或整体可生物降解的塑料制品的化合物,存在于各种细菌中。曾通过细菌发酵进行过商品化生产。通过改变发酵过程中所用的碳源和细菌菌株可生产具有各种特性的PHA聚合物。但人们认为,细菌PHA的生产成本比合成塑料高,由此限制了它在消费产品中的应用程度。如果编码PHA生产的基因能够转移并在作物中表达,则可以百万吨的规模低价合成,与之相比,细菌发酵才以千吨规模生产PHA。 为了探讨在植物中合成PHA的可行性,华盛顿Carnegie研究院的研究人员将两个细菌基因(编码合成100%可降解PHA多羟基丁酸(PHB)的酶)转移到拟南芥中。结果发现,转基因植株液泡、核和胞质中含有少量的PHB,但质体或线粒体中却不含PHB。同时,转基因植株生长缓慢、产籽量降低。但若     

一株聚羟基脂肪酸酯合成菌的筛选及鉴定

【背景】传统石油基塑料产品给人类和环境带来的危害日益严重,聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalknoates,PHA)作为新型可降解塑料原料越来越受到青睐。但PHA生产成本过高,使其推广应用严重受限。筛选适合大规模生产PHA的高产菌株是解决这一问题的重要途径。【目的】以挖掘合成PHA的菌种资源为目标,从极端环境筛选和鉴定新的高产PHA合成菌。【方法】通过尼罗蓝平板分离法和PCR法分离纯化菌株,采用16S rRNA基因鉴定并通过MEGA 6.0软件构建系统发育树,分析菌株的进化关系,最后通过尼罗红染色定性分析和气相色谱法定量测定该菌株在不同时期的PHA积累量。【结果】从盐碱地垃圾沉积物中分离得到了一株高产PHA的菌株,PhaC的PCR扩增结果证实了该菌株是PHA合成菌,经16S rRNA基因鉴定为Pseudomonas brassicacearum,将其命名为NP-2,进一步优化了菌株NP-2的培养条件,在培养48h时PHA积累量最大,达到3.78 mg/mL。【结论】NP-2属于Pseudomonas brassicacearum,能高产PHA。本研究为生产PHA提供了极端环境的...     

启动子优化提高重组大肠杆菌PHA产量

聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一类由微生物合成的高分子聚酯的统称,具有生物可降解性、生物可再生性和良好的生物相容性,应用前景广阔。PHA具有类似塑料的材料学性能,倍受到科学界和工业界的关注,但是生产成本较高等原因极大地限制了其大规模应用。本研究通过筛选优化在微氧条件下能够高效调控基因表达的启动子,能有效提高生产菌株在微氧条件下积累PHA的能力,减少生产能耗,降低成本。首先,在大肠杆菌基因表达库中筛选出5个在微氧条件下高效调控基因表达的启动子,与编码红色荧光蛋白的RFP报告基因相连,通过酶标仪检测RFP的荧光信号值,对5个不同的微氧启动子的表达强度进行评估,比较得到其中最高效的启动子Pslp。为进一步提高生产PHA的效率,将2个Pslp序列采用串联的方式构建得到一个新启动子P2slp,利用其调控PHA代谢合成途径中3个关键基因phbC、phbA和phbB的表达。通过发酵扩大生产,在启动子P2slp的调控下,重组大肠杆菌的细胞干重由22 g/L提高至29 g/L,PHA的产量由49.1%提高至81.3%。本研究通过筛选优化启动子提高了重组大肠杆菌生产PHA的产量,为PHA的产业化应用提供了一种有效的提高PHA产量的方法,具有实际价值。     

塑料的降解与可降解塑料——聚羟基脂肪酸酯的合成

近年来,塑料污染的问题始终困扰着人类社会。为了解决不可回收的塑料带来的环境问题,“降塑再造”的理念被提出。“降塑再造”主要包括塑料的降解和塑料的再生。而再生成为可降解的聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates,PHA)则是实现塑料内循环的一种方式。PHA是一种可由多种微生物合成的生物聚酯,以其特有的生物相容性和可降解性以及热加工性能而被大家所关注。同时利用PHA的多样化的单体组成、加工技术和改性方法,可以进一步改善PHA的性能,产生类型多样、性能各异的PHA材料,也可以创造平衡耐久性和生物降解性的新产品,这些特性使PHA有望成为传统塑料的替代品之一。利用极端微生物进行生产的“下一代工业技术(next-generation industrial biotechnology,NGIB)”可以增加PHA的市场竞争力,为国家碳中和目标顺利实施提供参考。本文综述了各类塑料降解并生产PHA的可能性、PHA材料的基础材料属性、加工和改性方法及获得的新材料、新技术和独特的材料性质。     

聚羟基脂肪酸酯的研究进展

微生物合成的聚羟基脂肪酸酯(PHA)近来正向着材料的多样性和生产技术的先进性发展。材料的多样性在多种单体及其分布、分子量、聚合方式等方面越来越细化,形成了PHA组学的概念。而合成生物学技术的应用与蓝水生物技术的出现,有望大幅度降低PHA的生产成本,更有经济性和竞争性。PHA已经有一些商业化的例子;同时,PHA在医药等领域的高附加值也被不断开发出来。     

活性污泥法生产聚羟基烷酸（PHA）

介绍了厌氧-好氧活性污泥法生产生物降解塑料PHA的生化机制及增加活性污泥中PHA含量的新方法.     

可再生生物柴油副产物合成生物材料PHA研究现状

随着生物柴油产业的快速发展,大量的生物柴油副产物必将给生态环境及经济发展带来严重影响。如何利用新思路、新工艺、新技术加工处理副产物,将成为制约生物柴油产业发展的主要因素。聚羟基饱和脂肪酸酯（PHA）是当今生物材料领域最为活跃的研究热点,具有广泛的应用前景,但其生产成本高,选择便宜的合成原料一直是从事PHA研究的科学家们考虑的主要问题之一。将生物柴油副产物用于PHA生产研究,有助于解决副产物过度积累和PHA合成原料成本过高的问题,有利于生物柴油产业的稳定、可持续发展。本文综述了近年来生物柴油副产物用于PHA合成的最新进展。     

聚羟基脂肪酸酯PHA代谢工程研究30年

聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoate,PHA)是微生物合成的可降解高分子材料,种类及性能多样,应用前景广阔,然而其大规模生产受制于它较为高昂的生产成本.30年来,代谢工程的应用日益广泛,通过代谢流调控、代谢通路改造引入新通路等方法,微生物合成PHA的效率得到了很大提高,也丰富了PHA的单体种类、结构...     

嗜水气单胞菌WQ中PHBHHx的合成及其分子基础研究

聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoate,PHA)是一系列生物合成的高分子材料,其单体可由多种3-羟基脂肪酸(3-hydroxyalkanoate,3HA)构成^[1]。PHA物理和机械性能的变化很大,从高脆性到弹性体,这跟它们的单体成分有很大关系^[2]。短链和中长链单体共聚的PHA比短链单体或中长链单体聚合得到的PHA有着更好的性能^[3]。在1994年,豚鼠气单胞菌(Aeromonas caviae)FA440被发现能以偶数碳原子数脂肪酸或植物油作为碳源在体内积累PHBHHx^[4]其PHA生物合成基因被成功克隆^[5]。根据亚基数目和底物特异性,PHA合成的关键酶,即PHA合酶或PhaC,被分成了3种类型。A．caviae的PHA合酶属于第1类PHA合酶^[6]。PHA合酶的一些类型含有一些保守的基因序列,该特征可被用于克隆,特别是第Ⅱ类PHA合酶^[2,8]。嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)WQ和A．hydrophila 4AK4是能够合成PHBHHx的另外两种菌株,其中A．hydrophila 4AK4已被用作大规模生产PHBHHx。就目前来说,不管生长条件怎么改变,其合成的PHBHHx中3羟基己酸单体(3-hydroxyhexanoate,3HHx)的含量始终在12％～17％之间变化^[9]。而A．hydrophila WQ合成的PHBHHx中则含有6％～14％ 3HHx。本论文研究了A．hydrophila WQ的PHA生物合成及其分子基础。     

利用两种工程菌共培养生产聚羟基烷酸的研究

方法:主要是将携带生产P(3HB)基因的工程菌E.coliXL1-Blue(pKSABC)和携带4-羟基丁酸辅酶A转移酶和PHA合成酶基因的工程菌E.coliXL1-Blue(pKSSE5.3)共培养,以葡萄糖为唯一碳源来生产含有3HB和4HB的聚合物的研究。结果:培养48h后,结果表明,两种工程菌共培养能够获得韧性更强和强度更大的PHA,PHA的积累量占总生物量的44.4%。     

大连珍奥生物技术股份有限公司

<正>我公司为珍奥集团下属的生物技术公司,是高纯度大规模5’核苷酸生产基地,该项目为国家发改委振兴东北老工业基地项目。本项目将建成生物产业化平台,着重于发酵工程、酶工程、基因工程及细胞工程的产业化项目。5’核苷酸主要用于基因工程材料、保健食品、药物原料、农业     

聚羟基脂肪酸酯合成酶的改造和代谢途径构建的研究进展

聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates,PHA)是许多细菌在非平衡生长条件下在胞内积累的以颗粒状态存在的碳源和能源储藏物质。PHA因其具有生物可降解性、生物相容性等许多良好的材料性质、可以作为化学合成塑料未来的替代品而引起广泛关注。但由短链脂肪酸或单一脂肪酸单体合成的PHA的材料性质具有局限性,需要利用多种单体合成满足实际需求的PHA材料。PHA合成酶的底物特异性和PHA合成代谢途径决定着PHA的单体组成情况,进而影响着PHA的理化特性和材料性能。因此需要对PHA合成酶进行改造,扩展其对底物的特异性。另一方面需要构建新的PHA合成代谢途径,能合成出一些不常见的且性能优良的PHA材料。综述了近些年对PHA合成酶改造的研究及PHA代谢途径构建的研究进展。     

合成生物学技术在聚羟基脂肪酸酯PHA生产中的应用

合成生物学的迅猛发展使其在各个领域得到了广泛应用,底盘设计、元件组装、代谢网络的从头构建、大片段DNA克隆、多片段DNA拼接等合成生物学技术的开发和利用大大提高了工业生物技术的竞争力.聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一种具有生物可降解和生物相容性等优良特性的生物塑料,可以在许多细菌胞内合成,已经被开发应用于多个领域.但是,PHA高昂的生产成本阻碍了其大规模应用.基于合成生物学研究而得到的新方法、新技术可以改变细菌生长模式、生长条件以及细菌形态,从而进一步降低PHA的生产成本.另一方面,通过改造细菌基因组如弱化?-氧化途径可以得到不同种类的重组菌株,用于生产具有不同性能的包括无规共聚物、嵌段共聚物、带有官能团的聚合物等在内的新型多功能PHA材料.合成生物学的应用开创了低成本、高附加值的PHA材料生产的新时代,为PHA的产业化奠定了坚实的基础.     

补料培养提高真养产碱杆菌产3-羟基丁酸和3-羟基戊酸共聚物生产强度的研究

对Alcaligenes eutrophus进行高密度培养,研究表明在发酵过程中进行有效控制,可以较大幅度地提高3－羟基丁酸和3－羟基戊酸共聚物[P(3HB-co-3HV)]的生产强度。实验中选择使用限氮的方法积累P(3HB-co-3HV),分别采用丙酸和戊酸为3HV前体,对摇瓶种子生长状态,停氮时机对菌体生产P(3HB-co-3HV)的影响以及补酸（3HV前体）策略进行了研究,在6．6L罐中,以葡萄糖为碳源,以丙酸为3HV前体培养50h,细胞干重,PHA产量,PHA含量分别达到149．9g/L,149.9g/L,83.3%(其中3HV组分占PHA的12．4mol%),生产强度达到2．50（g.h^-1.L^-1);以戊酸为3HV前体培养45h,细胞干重,PHA产量,PHA含量分别达到160．2g/L,119.0g/L,74.2%（其中3HV组分占PHA的17．7mol%)生产强度达到2．64（g.h^-1.L^-1)。     

剩余活性污泥完全资源化利用微生物集成技术

剩余活性污泥完全资源化利用微生物集成技术包括: 使用土著PHA合成菌回注法驯化并发酵活性污泥, 生产生物降解材料聚羟基脂肪酸酯(PHA); 采用土著嗜酸性氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌进行生物淋滤, 去除重金属; 以解磷菌和解钾菌为菌种, 进行固态发酵, 生产生物菌肥。结果表明, 500 L中试PHA占挥发性悬浮固体的20%以上; 重金属含量达到国家排放要求; 生物菌肥中活菌数大于1×108 个/g以上。实现了剩余活性污泥的近零排放。     

利用微生物混合培养技术生产聚羟基烷酸(PHA)研究

研究了圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum)突变株G3与巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)G6发酵生产聚羟基烷酸(PHA)的人工可配伍性,确定了它们混合培养的适宜条件,先将G3菌株发酵培养24～28 h后,再以15%(v/v)接种量接入G6菌株并同时补加05%(g/g)蛋白胨(FP)和0.5%(g/g)NH4NO3,继续混合培养42～46h,细胞干重达32 g/L,PHA含量为80%,再结合补料技术最终生物量可达53 g/L,PHA产生量达42.4 g/L。糖对PHA的转化率为0.32。人工混合培养成功地解决了固氮菌发酵生产PHA过程中,发酵液粘度过高,传质较差,补糖总量上不去等技术问题。     

门多萨假单胞菌NK-01合成中长链聚羟基脂肪酸酯的发酵条件优化

为了提高PHA_MCL在门多萨假单胞菌NK-01中的积累,采用单因素实验和正交实验确立了发酵生产PHA_MCL的最佳条件,即以PHA产量为指标的最佳发酵条件为15 g/L葡萄糖浓度、C/N=50、发酵时间48 h,该条件下获得产量0.8 g/L以上的PHA;以PHA占菌体干重百分含量为指标的最佳发酵条件为10 g/L葡萄糖浓度、C/N=60、发酵时间48 h,该条件下获得占菌体干重50%以上的PHA。该研究将为门多萨假单胞菌NK-01用于PHA_MCL的规模化生产提供理论依据。