生物合成主题知识讲座省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、细菌合成细菌合成聚羟基烷酸聚羟基烷酸PHA第1页一、聚羟基烷酸(PHAs)综述由100-30000个相同或不一样羟基脂肪酸单体高分子聚合物。属于酯类,亦称聚羟基烷酸酯(PHAs)。传统传统塑料塑料新型塑料新型塑料100-2第2页3PHAs除含有高分子化合物基本特征,如质轻、弹性、可塑性、耐磨性、抗射线等外,还含有生物可降解性和生物可相容性。香波瓶1个月合成塑料PHAs原料原料降解降解第3页 其中,m=1,2 或3,n 为单体数目,R 代表侧链,多为C1C13 不一样链长正烷基,也能够是支链,不饱和或带取代基烷基。当m=1 时,R 为甲基时,为(PHB),是PHA中最常见而又最主要一个。第4页5
2、二、PHAs结构、物理化学性质和应用各种微生物在一定条件下能在胞内积累PHAs作为碳源和能源贮存物。因为PHAs含有低溶解性和高分子量,它在胞内积累不会引发渗透压增加,是理想胞内贮藏物,比糖原、多聚磷酸或脂肪愈加普遍地存在于微生物中。PHAs通式可写成:单体数目第5页6聚合物命名R为甲基时,其聚合物为聚-羟基丁酸(PHB)R为乙基时,其聚合物为聚-羟基戊酸(PHV)在一定条件下两种或两种以上单体还能形成共聚物,其经典代表是3HB和3HV组成共聚物P(3HB-co-3HV)。第6页7大多数相关细菌PHAs物化性质研究是针对PHB和PHBV两种聚合物进行。PHB是高度结晶晶体,结晶度范围在5580
3、%,其在物理性质甚至分子结构上与聚丙烯(PP)很相同,比如熔点、玻璃态温度、结晶度、抗张强度等,而比重大、透氧率低和抗紫外线照射以及含有光学活性、阻湿性等则是PHB优点,见表7-2-1。PHAs结构、物理化学性质第7页8第8页9PHB较脆和发硬,但可经过与适量HV共聚而赔偿。伴随PHBV中HV组分增加,聚合物劲度降低而韧性增加,且共聚物熔点伴随HV组分增加而降低,使得较易对其进行热加工处理。单体4HB聚合物或3HB与4HB共聚物P(3HB-co-4HB)则是高弹体,且其生物降解速度比均聚PHB或PHBV更加快。PHAs结构、物理化学性质-续HV-羟基戊酸HB-羟基丁酸第9页10PHAs应用应用
4、shampoo bottles bicycle helmet 第10页11二、PHAs生物合成合成PHAs主要微生物合成PHAs主要基质PHAs代谢路径与调控第11页12 能产生PHAs微生物分布极广,包含光能和化能自养及异养菌计65个属中近300种微生物。当前研究较多微生物:产碱杆菌属(Alcaligenes europhus,现在更名为Ralstonia eutropha)假单胞菌属(Pseudonomas)甲基营养菌(Methylotrophs)固氮菌属(Azotobacter)红螺菌属(Rhodospirilum)(一)合成PHAs主要微生物第12页13真养产碱杆菌(Ralstonia
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