堿性PET分解菌的全細胞生物催化劑研究.pdf

1、以生物催化為主要內容的工業(yè)生物技術已經(jīng)成為生物技術的重要發(fā)展方向，在材料加工與產(chǎn)品制備方面開始發(fā)揮越來越重要的作用。當前，生物催化已經(jīng)從以傳統(tǒng)的小分子作為底物的研究，擴展到能夠以高聚物作為底物的生物轉化。生物加工已經(jīng)開始成為高聚物功能化和高性能化的重要途徑。PET是公認的難以生物降解的高聚物，如何實現(xiàn)PET材料的生物加工，長時間來一直是難以解決的問題。
　　本課題用能以PET為唯一碳源進行生長的PET分解菌為出發(fā)菌株，考察了全細胞

2、生物催化條件下PET生物分解產(chǎn)物的形成與被利用的過程，分析了作為底物的PET超微顆粒的粒徑結構對其生物分解性能的影響，并應用進化工程的方法進行了耐堿PET分解菌的選育。
　　與直接使用酶制劑不同，全細胞生物催化過程中PET底物的中間產(chǎn)物種類多，而且由于菌株、胞外酶和底物三者之間的相互作用導致了生物量和產(chǎn)物濃度呈現(xiàn)波浪型變化。研究發(fā)現(xiàn)，全細胞生物催化可以避免酶制劑催化過程中出現(xiàn)的含有酯鍵中間產(chǎn)物對酶的抑制作用。實驗結果顯示，全細胞處

3、理PET顆粒并沒有改變其晶型微結構，但可以提高PET表面的結晶度。
　　分別以不同粒徑的PET顆粒作為唯一碳源培養(yǎng)菌種，研究尺寸結構對底物生物反應性影響。結果表明粒徑小的粉末作為底物時，無論是對數(shù)期的生長速率，還是穩(wěn)定期的最大生物量，都遠大于粒徑較大的底物。經(jīng)過菌株的長期處理，小粒徑的PET顆粒結晶度提高較為明顯;PET顆粒粒徑集中于較窄的分布范圍，說明酶分子作用于底物表面使得PET尺寸減小。
　　以實驗室已有睪丸酮叢毛單胞