環(huán)境生物技術(shù)在可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-02-14 01:57 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 假單胞菌 甲醇、 n辛烷 PHB P(HBcoHH) 光能細(xì)菌 CO+H2 P(HBcoHV) 重組 E. coli 葡萄糖 PHB 影響 PHAs降解因素 ? 環(huán)境類型 ? 微生物種群 ? 活力 ? 水分 ? 溫度 ? PHAs塑料制品厚度等 環(huán)境條件 1mm厚膜消失所需要時(shí)間 /d 50um厚膜消失所需要時(shí)間 /d 厭氧活性污泥 42 河口沉積物 280 35 好氧活性污泥 420 49 土壤 (25度 ) 525 70 海水 (15度 ) 2450 350 不同環(huán)境條件下 PHAs制品的生物降解 ① 微生物菌種改良。包括用分子生物學(xué)手段，有目的地提高菌種對(duì)多種原料的利用能力和轉(zhuǎn)化率、改變細(xì)胞特性以利于提取 ② 發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)研究。如采用流加發(fā)酵控制技術(shù)、高密度細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)提高生產(chǎn)強(qiáng)度 ③ 新型反應(yīng)器研制。如研制各種新型生物反應(yīng)器或改進(jìn)已有反應(yīng)器，以提高傳氧效率、降低能耗 ④ 產(chǎn)品提取工藝開(kāi)發(fā) PHAs研究現(xiàn)狀 企業(yè) 生產(chǎn)時(shí)間 產(chǎn)量 PHA種類 奧地利 btf AG 19801995 100t/a PHB 德國(guó) Biomers —— 1000t/a PHB 英國(guó) ICI 19911998 350t/a PHBV 美國(guó) ADM 1980至今 P（ 3HB4HB） 美國(guó) Pamp。G —— 50000t/a P（ 3HB4HB） 日本 Kaneka —— 5000t/a PHBHHx 天津北方食品公司 1985至今 100t/a PHB 江門(mén)生物技術(shù)中心 19962022 10t/a PHB 廣東聯(lián)億生物公司 19982022 10t/a PHB、 PHBHHx 寧波天安生物材料 2022至今 5t/a PHB、 PHBHHx 江蘇南天集團(tuán) 2022至今 1000t/a PHBV 天津國(guó)韻生物科技 公 1998至今 10t/a PHB 深圳奧貝爾科技公 2022至今 10t/a P（ 3HB4HB） ? 生物表面活性劑（ biosurfactant） 表面活性劑素有“工業(yè)味精”之稱，是一類在低濃度時(shí)能顯著降低液體表面張力的物質(zhì)，通常有非極性的疏水基團(tuán)和極性的親水基團(tuán)組成，疏水基團(tuán)通常是碳?xì)浠衔?，親水基團(tuán)則是帶正電、負(fù)電或兩性的基團(tuán) 全球表面活性劑的年產(chǎn)量已超過(guò) 3 106 t，家用洗滌劑占總量的 54%，用于工業(yè)的占 32% 微生物在一定生長(zhǎng)條件下，代謝過(guò)程中分泌產(chǎn)生的具有一定表面 /界面活性的代謝產(chǎn)物，能有效乳化、潤(rùn)濕、分散、溶解疏水性物質(zhì)，降低體系的表 /界面張力。微生物產(chǎn)生的生物表面活性劑大多為陰離子或非離子型 ? 生物表面活性劑 ? 植物 ? 動(dòng)物 ? 微生物 按微生物源不同可分為 ? 糖脂 ? 脂肽 ? 多糖 蛋白質(zhì)復(fù)合物 ? 磷脂和脂肪酸或中性脂 ? 生物表面活性劑的性質(zhì) 生物表面活性劑具有特定的結(jié)構(gòu) ? 親水基團(tuán) 一般是氨基酸或多肽、陰離子或陽(yáng)離子、寡糖、二糖或多糖 ? 親脂基團(tuán) 一般是一種或幾種脂肪酸的烴鏈，它可以是飽和的或不飽和的，脂肪酸通過(guò)一個(gè)糖脂鍵或酞胺鍵與親水基團(tuán)相連 ? 大多數(shù)生物表面活性劑是中性或帶負(fù)電的，帶負(fù)電是由于羥基的原因 脂肽類 ? 脂肽分子由親水的肽鍵和親油的脂肪烴鏈兩部分組成 ? 1968年， Arima 等首次發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌（ Bacillus subtilis）產(chǎn)生，商品名為表面活性素（ Surfactin） ? Surfactin的表面活性最強(qiáng)，是迄今報(bào)道的效果最好的生物表面活性劑之一 ? Surfactin應(yīng)用于化妝品，可以改善化妝品的水洗性能，增加皮膚的光潤(rùn)和滑嫩性。 ? Surfactin在醫(yī)藥上的應(yīng)用，具有抗菌、抗真菌，抑制血纖維素凝集，誘導(dǎo)脂雙層膜離子通道的形成，抑制 c AMP, 抗病毒和抗腫瘤以及抗支原體活性。 ? Surfactin 在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。土壤改良，加快土壤中有機(jī)質(zhì)的生物降解；農(nóng)藥助劑 ? Surfactin在食品工業(yè)中的應(yīng)用。其優(yōu)良的乳化性可在食品原料形成一定的濃度、質(zhì)地和分散相中發(fā)揮重要作用 ? 微生物 ? 完全以烷烴為碳源，如 Corynebacterium Arthrobacter sp. ? 僅以水溶性底物為碳源，如 Bacillus sp. ? 以烷烴和水溶性底物為碳源，如 Pseudomonas sp. 生物表面活性劑 合成菌種 鼠李糖脂 Pseudomonas aerginasa, Pseudomonas spp. 海藻糖脂 Arthrobacter paraffineus、 Corynebacterium spp. 槐糖脂 Candida spp.、 Torulopsis bombicola 磷脂 Aciobacter spp.、 Corynebacteriu alkanolyticum 葡萄糖脂 、 果糖脂 、蔗糖脂 Arthrobacter spp.、 Corynebacterium spp. 纖維二糖脂 Ustilago maydis 多羥基脂 Rhodotorula glutinus、 Rhodotorula graminus 脂多糖 Aciobacter calcoaceticus、 Pseudomonas spp. 脂肽和脂蛋白 Arthrpbacter spp. 、 Bacillus brevis 、 Bacillus licheniformis、 Bacillus pumilis、 Bacillus subtilis 鳥(niǎo)氨酸肽 、 賴氨酸肽 Gluconobacter cerinus、 Streptomyces sioyaensis 脂肪酸 Arthrobacter parafineus 、 Corynebacterium lepus 、Penicillium spiculisporum、 Rhodococcus erythropolis 磺酰基脂 Capnocytophaga spp. 糖基甘油脂 Lactobacillus fermentii ? 土壤污染修復(fù) 重金屬 ① 與土壤液相中的游離金屬離子絡(luò)合； ② 通過(guò)降低界面張力使土壤中重金屬離子與表面活性劑直接接觸 ? 生物表面活性劑的應(yīng)用 ? 莎凡婷和鼠李糖
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