聚羟基脂肪酸酯产生菌的多样性.docxVIP

文章编号:1004-4280(2012)04-0070-04聚羟基脂肪酸酯产生菌的多样性静*张红蕊，伏圣秘，陈(山东轻工业学院食品与生物工程学院，山东济南250353)摘要:聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates，PHA)是一类在众多微生物细胞内可合成的聚酯，是一种完全生物可降解塑料，有很好的应用前景，成为全世界关注的热点。近年来，报道了大量的PHA产生菌，本文综述了利用发酵生产PHA的野生菌株和重组菌株。关键词:聚羟基脂肪酸脂(PHA);生物可降解塑料;野生菌株;重组菌株中图分类号:Q920．1文献标识码:ADiversityofBacterialstrainsProducingPolyhydroxyalkanoatesZHANGHong-rui，FUSheng-mi，CHENJing*(SchoolofFoodandBioengineering，ShandongPolytechnicUniversity，Jinan250353，China)Abstract:Thepolyhydroxyalkanoates(PHA)aresynthesizedaspolyesterinmanybacterialcells．Theycanbeusedinmanyareasduetotheirbiodegradability．SomoreandmorepeopepayattentiontoPHAresearchinthewholeworld．Inrecentyears，alotofstrainsproducingPHAwerereported．Inthispaper，thewildstrainsandrecombinantstrainswerereviewed．Keywords:polyhydroxyalkanoate(PHA);biodegradableplastic;wildstrains;recombinantstrains．聚羟基脂肪酸脂(PHAs)是一种具有热塑性的聚酯，被人们称为新型的可降解生物塑料，是微生物在碳、氮营养失衡的情况下作为碳源和能源贮存而合成的能量物质。研究发现，PHAs还具有合成塑料所不具备的生物降解性、生物相容性、气体相隔性、光学活性、压电性以及在生物合成过程中可利用再生原料等优异性能［1，2］，因而在生物医用材料、农业方面、食品包装和电子等领域具有更加广阔的应用前景。快速生长、高效合成PHAs的微生物菌种是在PHAs生产方面的关键。产PHAs的微生物分布极其广泛，自从1926年首次在巨大芽胞杆菌中发现聚羟基丁酸(Polyhydroxybutirate，PHB)以来，到目前为止，包括革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、好气菌、厌气菌、化能菌、固氮菌和光合细菌等300多种的细菌。本文主要从生物合成PHA的野生菌和重组菌两方面对合成PHA的微生物进行了综述。1产PHA的野生菌株目前研究表明，发酵水平较高的野生菌种主要是产碱杆菌(Alcaligenes)、假单孢菌(Pseudomonas)、甲基营养菌(Methylotrophs)、自生固氮菌(Azotobacter)、嗜水气单胞菌(A．hydrophila)。1．1真养产碱杆菌真养产碱杆菌，是合成短链PHA的首选菌种。该菌能利用碳水化合物、短链有机酸、醇类合成短链聚羟基脂肪酸酯。堵国城等［3］研究表明:真养产碱杆菌在以葡萄糖为碳源时，PHA的产量达49．0g/L。严群等［4］在以丁酸为单一碳源时，该菌PHA产量为收稿日期:2012-11-07基金项目:山东省自然科学基金(2R2010CQ005)作者简介:张红蕊(1987-)，女，山东省济宁市人，山东轻工业学院硕士研究生．研究方向:资源与环境微生物．*通信作者:陈静，微生物博士，山东轻工业学院副教授．研究方向:微生物药物及资源与环境微生物研究．E-mail:jingchqq@126．com．张红蕊，等:聚羟基脂肪酸酯产生菌的多样性71第4期H［11］等利用嗜水性单孢菌以月桂酸为碳源时，PHA合成产量高，但成本增加;以豆油为碳源时，其PHA合成效率低，产量只有10．8g/L;而以豆油和月桂酸作为混合碳源，PHA的产量达到16．8g/L。2．72g/L。在最适生长条件下，PHA合成量可占其细胞干重的80%［5］。1．2食油假单胞菌DeSmetM等［6］指出食油假单胞菌ATCC29347以正辛烷作为碳源时，可以合成β－羟基辛酸酯(poly－β－hydroxyoctanoate)。HazenbergW等［7］报道其PHA产量最大可达到0．74g/L·h－1。利用假单胞菌来合成聚羟基脂肪酸酯的研究比较透彻的是清华大学的陈国强，不仅利用廉价碳源生产PHA而且提取假单胞菌胞内PHA合成酶进行基因克隆、构建工程菌等研究［8］