微生物制PHA(聚羟基烷酸酯制备)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,*,微生物聚羟基烷酸酯制备技术进展,聚羟基烷酸酯,细胞内含物,可完全生物降解,石油基塑料的理想代替品,医药领域,减少白色污染,减少石油消耗,废物再利用,产量少,价格贵,机械性能,亲水性,合成方法,细菌合成法原核微生物在受到某种基本营养成分的供给限制时,将过量碳源以碳源和能源形式储存而,积累量可占到细胞干重的30%80%。,转基因植物将合成路径引入植物,利用 CO2 为碳源,太阳能为能源合成,降低生产成本。大部分累积的 PHAs 含量都很低,化学合成法成本高,基因合成法难实现,菌种,光能与化能、自养与异养（65个属300多种）,自养合成量低（10%以下）、异养合成量高（可达80%）,获得新的菌种：野生菌种、基因工程（后者居多）。最新的菌种在理想条件下可达90%,提高微生物合成PHA能力，改变PHA单体组分，消除解聚组织,碳源,占成本的一半，影响产物的性能与产率,实验测量：使用多种有机酸作为底物研究发现，细菌对乳酸的利用效率最高，丁酸次之，乙酸丙酸利用滞后。也有利用植物油、糖浆、乳清来生产的做法,发展方向：,1、利用工业废弃物，尤其是从废水中提取的活性污泥,2、利用食品加工废弃物，如乳清，同时也有利用食品,垃圾，榨油废弃物作为底物的想法,细胞浓度和产物 PHAs 的含量都,相对较低，同时也存在着发酵周期,长、产物分离纯化难度相对大难点,发酵,发酵使得原料转化为易被吸收的有机酸，为生产提供良好环境。,高密度发酵法：提高细胞密度、增加胞内产物含量、缩短发酵周期可以有效地提高生产强度。（控制有机酸浓度不能过高。）,混合发酵：混合菌种和多种底物合成。适应性强、工艺控制简单、无需灭菌时间长、细胞浓度较低、产量低、底物利用率较低,需要进行预酸化处理,产物分离纯化难度大,生产重复性差。,提纯,分离纯化方法与产品纯度、产品最终分子量大小以及回收率等有着直接关系,有机溶剂法/酶解法/机械破碎法,提取率与纯度达90%以上的方法：细胞酶溶解法、甲醇丙酮法、蛋白酶+错流超滤法,超临界萃取法、,溶气气浮法等方法,都有待改进。,改性,PHA具有：塑料，可降解，可再生，生物相容，无毒,缺陷：短链延展性差，长链机械强度低,通过接枝和接枝/嵌段共聚、氯化、交联、环氧化、羟 酸和羧酸功能化来改性。,提高强度、韧度、,生物适配性、亲水性等,谢谢！,