聚羟基脂肪酸酯(PHA)是微生物在营养条件不均衡状态下自身积累的一类碳源和能源物质,具有与传统的以石化能源为原料的化工合成塑料具有相似性质,同时能够自然降解,被誉为环境友好型的生物塑料高分子化合物。PHA具有良好的生物相容性因而在医药领域得到广泛应用,同时PHA系列化合物因其组成单体的差异而具压电性、导电性和分散性等理化性质而在材料领域得到广泛应用,具有广阔的发展前景。近年来,利用各种生物学手段提高PHA的产量降低其生产成本成为生物塑料领域研究的热点,采用嗜盐微生物作为生产平台既可以发挥纯菌发酵的高产特性又能利用嗜盐菌对高渗透压的耐受性而免去灭菌环节实现开放培养。本研究自土壤样品中分离鉴定出高产PHA合成菌并对其进行鉴定及发酵条件优化,采用GC-MS、H-MMR、FT-IR等手段对菌株合成的PHA的具体种类进行分析。以大庆地区盐碱土壤为样品经苏丹黑B染色、尼罗蓝染色分离出6株具有PHA合成能力的菌株,获得了一株产量较高的菌株DQ-4。菌株DQ-4为革兰氏阴性菌、杆状。通过细菌形态学鉴定、16S rRNA分析并结合生理生化特性,将菌株DQ-4鉴定为嗜盐单胞菌(Halomonas)。将菌株的16S rRNA序列上传至GenBank,获得登录号为KT961118。初步研究了营养和培养条件对菌株DQ-4发酵合成PHA的影响以及菌株DQ-4的生长规律。其中,DQ-4可以利用葡萄糖、淀粉、甘油、乙酸钠等多种碳源合成PHA。以葡萄糖为碳源,并保持碳氮摩尔比为100:7时菌株DQ-4合成PHA的能力最强。通过摇瓶实验发现菌株DQ-4的最适生长条件为温度在38℃℃、pH值为9、转速160 r/min、500 mL锥形瓶的装液量为100 mL,此条件下对菌株DQ-4进行培养,60 h后PHA产量可达5.88 g/L,PHA合成量占菌体干重达到71.30%。采用次氯酸钠-氯仿联用法提取菌体内合成的PHA聚合物,并用气质联用分析技术测定胞内聚酯类物质为聚-β-羟基脂肪酸酯(PHB),核磁共振氢谱分析显示菌株DQ-4合成的聚合物中的氢原子基团存在三个明显的位移,根据位移大小和含量确定其对应单体中的位置,结果显示单体分子结构式与PHB单体结构式相符。最后采用红外光谱技术,将PHB标样和菌株DQ-4合成的聚合物共同分析,结果显示其二者图谱相近,均在1726、2980、2934、2876 cm-1处出现了 PHB的特征性吸收峰,菌株DQ-4合成的产物为PHB。利用热重分析技术对菌株所合成的PHB聚合物进行热力学分析,结果显示该聚合物在198.6℃C时开始分解,当升温达到222.5℃℃时达到最大失重率,最大失重率为90.66%,体现了良好的热力学性能。在自然降解模拟试验中发现,菌株积累的PHB聚合物在30 d左右达到了最大降解速率,当降解至60 d时其降解率达45.82%,体现了良好的生物降解性。前期实验表明,嗜盐菌作为PHB化合物合成平台具有较高的优越性,为后续进一步研究嗜盐菌在开放条件下合成PHB、在以廉价的可再生的有机废弃物为碳源合成PHB,以及Halomonas菌株基因改造提高转化效率等研究奠定前期基础,为今后的工业化大规模应用提供必要理论依据。