大肠杆菌发酵废糖蜜生产聚羟基丁酸酯的研究文献综述
2020-04-13 17:04:07
文 献 综 述 PHB的基本性质 PHB是细菌体内一种酯类的累积物,主要被用作碳源和能源的储备物。
由于具有低溶解性和相对高的摩尔质量,故PHB可以在细菌胞内大量储存而不影响胞内外的渗透压, 是一种理想的储存材料。
当增加碳氮比后,细菌体内的PHB含量就会增加。
例如,当细菌的碳源充足而镁离子、硫酸根、磷酸根或者氮氧不足时,PHB会被迅速地合成;而当细胞生长需要用到碳源与能源时,可将所累积的脂质颗粒分解利用[1]。
PHB的结构式如下所示: PHB有良好的生物降解性[2],其分解产物可全部为生物利用,对环境无任何污染;其熔融温度为175~180℃,是一种可完全分解的热塑性塑料[3]。
与传统的化学合成高分子相比,PHB作为一种微生物合成塑料,不仅具有化学合成塑料的特性,而且还有如下特点:密度大、光学活性好、透氧性低、抗紫外线辐射、生物可降解性、生物组织相容性、压电性和抗凝血性等,可在电子、光学、生物医学等高技术领域获得应用。
PHB的应用 2.1医药行业的应用 作为在组织工程中用的基质材料必须具有以下性能:A)良好的生物相容性[4];B)细胞能在材料表面良好粘附和增殖[5];C)材料能够诱导细胞按预制形态生长;D)在新组织长成后,材料能够在体内降解成对人体无毒的小分子,并通过代谢排出体外[6].此外PHB具有生物可降解性、生物相容性、压电性、光学活性、无毒性、无刺激性、无免疫原性等化学合成高分子材料没有的性质,因此PHB在软骨组织工程、骨组织工程、皮肤组织工程、心脏瓣膜组织工程、血管组织工程和神经系统组织工程等医学工程中具有一定的应用前景[7]. 2.2工业上的应用 由于PHB具有压电性,可制成压电制品制造压力传感器、点火器、声学仪器和振荡发生器等,还可用作换能元件,尤其是生物体内的换能器。
2.3农业上的应用 PHB可制成化学肥料、杀虫剂、除草剂的缓释载体,缓慢将农药释放到土壤中,保持农药的长久性。
农用地膜可提高土壤温度,抑制杂草生长,对农作物增产具有重要意义。
使用可降解农膜,可大大减少对环境和土壤的污染。