聚羟基烷酸酯(PHAs)降解性机理的研究

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本论文对本实验室自行发酵生产的聚羟基烷酸酯(PHAs)的生物降解性进行了初步的探讨与研究。实验结果表明:PHAs膜在各种自然环境下(土壤,水体)均表现出良好的生物降解性,除环境因素(温度,pH值,好氧量)对PHAs的降解有影响外,其自身特征(聚合度,一级结构组分,结晶度,厚度)和提取以及加工法对PHAs的降解也有一定的影响。这些因素相互作用,相互影响,共同作用于PHAs使其降解,最终产生CO2和H2O。与此同时,对PHAs降解过程中膜表面的变化应用扫描电镜(SEMs)进行观测,在降解初期,膜表面出现许多小坑,随着降解的进行,膜表面的小坑数目增多,尺寸变大,进而产生贯穿于膜的孔,最终使膜变脆,直至裂解为小片。在自然环境条件下,PHBV膜在兴庆湖水中12天的降解率达到50%,而在土壤中22天时,膜的降解率也达到了50%。作为对照,PHBV膜在无菌水或无菌缓冲液中(pH=7)的降解率均小于3%。另外,通过增富培养,从活性污泥中筛选出的一株菌,经鉴定为芽孢杆菌,并对其降解条件进行了优化,降解最佳条件为T=30℃、150rpm、装料系数为0.2。通过气相色谱对其降解产物进行测定,发现其降解产物中不含有HV和HB单体,该菌通过分泌脂肪酶作用于PHBV,降解中间产物可能为HB和HV的二聚体。
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