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聚羟基脂肪酸酯是近年来迅速发展起来的生物高分子材料,与传统塑料具有相似的物理性质和化学性能,同时又具有非常好的生物可降解性和生物相容性。聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)共聚酯[poly(3HB-co-4HB)]是聚羟基脂肪酸酯的一种,目前已在医疗、农业、包装等领域实现了应用,成为最具潜力的替代现有塑料的高分子材料之一。本研究利用门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina)DS04-T对poly(3HB-co-4HB)薄膜在液体条件下的降解行为进行了研究。采用称重法检测了poly(3HB-co-4HB)薄膜的降解速率。研究发现薄膜的降解分为缓慢降解和快速降解两个阶段;在降解时间10d后,薄膜的降解率能达到94.67%。采用扫描电子显微镜(SEM)观察降解后薄膜表面的微观状态,直观地观察到因降解而在薄膜上形成的孔洞及蚀痕,而且随着降解时间的延长这些孔洞及蚀痕也加大和加重。进一步采用差示扫描量热法(DSC)、热重量分析法(TGA)和X射线衍射(XRD)分析降解后的薄膜。DSC的分析结果表明随着薄膜的降解,薄膜熔点(Tm)逐渐增加,相对结晶度逐渐降低。XRD的分析结果进一步证明了降解后薄膜的相对结晶度的降低。TGA结果显示随着薄膜的降解,薄膜的热稳性逐渐下降。上述分析结果表明菌株是优先降解poly(3HB-co-4HB)的无序区域,随着降解时间的延长,结晶区域发生降解,材料规整性逐渐降低。本研究还考察了以poly(3HB-co-4HB)粉末为唯一碳源时菌株降解poly(3HB-co-4HB)生产羟基丁酸单体的情况。结合单因素分析和正交试验设计,优化获取了适于羟基丁酸降解单体生成的发酵培养基(w/v): poly(3HB-co-4HB)0.15%;(NH4)2SO40.1%;Na2HPO4·12H2O1.6%; KH2PO40.4%; MgSO4·7H2O0.05%;ZnSO4·7H2O0.0075%。并进一步优化了适于单体生成的培养条件:培养时间28h;培养温度30℃;摇床转速150r/min;装液量120mL/250mL三角瓶;培养基起始pH7.3;接种量1.5%(v/v)。在优化培养条件下,羟基丁酸单体的产率和PHAs解聚酶活力分别为(43.2±0.42)%和(39.6±0.37)U/mL。优化后,单体产率为优化前的3.5倍。