堿性PET分解菌的全細(xì)胞生物催化劑研究.pdf

1、以生物催化為主要內(nèi)容的工業(yè)生物技術(shù)已經(jīng)成為生物技術(shù)的重要發(fā)展方向，在材料加工與產(chǎn)品制備方面開(kāi)始發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。當(dāng)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(kuò)展到能夠以高聚物作為底物的生物轉(zhuǎn)化。生物加工已經(jīng)開(kāi)始成為高聚物功能化和高性能化的重要途徑。PET是公認(rèn)的難以生物降解的高聚物，如何實(shí)現(xiàn)PET材料的生物加工，長(zhǎng)時(shí)間來(lái)一直是難以解決的問(wèn)題。
　　本課題用能以PET為唯一碳源進(jìn)行生長(zhǎng)的PET分解菌為出發(fā)菌株，考察了全細(xì)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(guò)程，分析了作為底物的PET超微顆粒的粒徑結(jié)構(gòu)對(duì)其生物分解性能的影響，并應(yīng)用進(jìn)化工程的方法進(jìn)行了耐堿PET分解菌的選育。
　　與直接使用酶制劑不同，全細(xì)胞生物催化過(guò)程中PET底物的中間產(chǎn)物種類(lèi)多，而且由于菌株、胞外酶和底物三者之間的相互作用導(dǎo)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(xì)胞生物催化可以避免酶制劑催化過(guò)程中出現(xiàn)的含有酯鍵中間產(chǎn)物對(duì)酶的抑制作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，全細(xì)胞處

3、理PET顆粒并沒(méi)有改變其晶型微結(jié)構(gòu)，但可以提高PET表面的結(jié)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(jié)構(gòu)對(duì)底物生物反應(yīng)性影響。結(jié)果表明粒徑小的粉末作為底物時(shí)，無(wú)論是對(duì)數(shù)期的生長(zhǎng)速率，還是穩(wěn)定期的最大生物量，都遠(yuǎn)大于粒徑較大的底物。經(jīng)過(guò)菌株的長(zhǎng)期處理，小粒徑的PET顆粒結(jié)晶度提高較為明顯;PET顆粒粒徑集中于較窄的分布范圍，說(shuō)明酶分子作用于底物表面使得PET尺寸減小。
　　以實(shí)驗(yàn)室已有睪丸酮叢毛單胞