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日本研究人員發(fā)現(xiàn)海洋性光合菌可產(chǎn)高分子量生物塑料

2016/9/6 9:47:28  作者:騰準(zhǔn)&思域


 

  日本理化學(xué)研究所環(huán)境資源科學(xué)研究中心的沼田圭司領(lǐng)導(dǎo)的研究小組日前發(fā)現(xiàn),海洋性光合成細(xì)菌(簡稱光合菌)可生產(chǎn)高分子量羥基酸(PHA)。

 

生物塑料是什么

 

  PHA是微生物體內(nèi)產(chǎn)生的一種生物塑料,是生物為預(yù)防營養(yǎng)缺乏而儲(chǔ)藏碳和能量的貯藏物質(zhì)。由于PHA具有生物降解性和生物適應(yīng)性等特征,可以成為以石油為原料的塑料的替代材料。至今為止,光合成細(xì)菌生產(chǎn)PHA的報(bào)告中幾乎都是淡水性光合成細(xì)菌,此次研究小組首次利用海水在高鹽濃度培養(yǎng)基減少其他細(xì)菌混入的情況下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

 

海洋性光合成生物塑料

 

  研究小組首先使用海洋性光合成細(xì)菌紅色硫磺細(xì)菌3株和紅色非硫磺細(xì)菌9株驗(yàn)證PHA生產(chǎn)性能。他們?cè)谌钡呐囵B(yǎng)基中添加醋酸和碳酸氫鈉,培養(yǎng)12株光合成細(xì)菌,然后用氣相層分析儀,對(duì)各個(gè)菌株在通常培養(yǎng)基與氮缺乏培養(yǎng)基的PHA生產(chǎn)量進(jìn)行測(cè)定比較。結(jié)果顯示,3株紅的硫磺細(xì)菌在氮缺乏培養(yǎng)基中PHA產(chǎn)量增大,并呈顆粒狀存在;6株紅色非硫磺細(xì)菌在通常培養(yǎng)基中PHA呈高生產(chǎn)量,約為干燥菌體重量的20%30%。在氮缺乏培養(yǎng)基中PHA產(chǎn)量沒有發(fā)現(xiàn)大的增加。使用人工海水培養(yǎng)基對(duì)紅色非硫磺細(xì)菌1株進(jìn)行PHA生產(chǎn)驗(yàn)證試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),紅色非硫磺細(xì)菌在人工海水中沒有發(fā)育,在培養(yǎng)基中添加酵母萃取物后,雖然可見細(xì)菌增殖,但未生產(chǎn)PHA。而在人工海水中添加醋酸作為碳源,明顯發(fā)現(xiàn)紅色非硫磺細(xì)菌生產(chǎn)出PHA。

 

  有報(bào)告稱,微生物生產(chǎn)PHA分子量為30萬左右。但研究小組對(duì)光合成細(xì)菌生產(chǎn)的PHA進(jìn)行抽取、精制后進(jìn)行了PHA數(shù)平均分子量凝膠滲透色譜法測(cè)定,發(fā)現(xiàn)一部分紅色硫磺細(xì)菌和紅色非硫磺細(xì)菌合成的PHA分子量高出之前報(bào)告數(shù)值的23倍。

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