陳國強
清華大學(xué)生物系，北京100084
對微生物合成的聚羥基脂肪酸酯的深入認識需要聯(lián)合應(yīng)用生物學(xué)、化學(xué)、物理、化學(xué)工程、高分子化學(xué)和材料科學(xué)的知識。我們首次將傅立葉變換紅外光譜技術(shù)（FT-IR）用于篩選能合成聚羥基丁酸羥基己酸酯（PHBHHx）的細菌，并發(fā)現(xiàn)分離出的細菌中至少有30%能合成各種PHA。用化學(xué)工程的手段，我們在小規(guī)模發(fā)酵中用一株篩選的嗜水氣單胞菌生產(chǎn)聚羥基丁酸羥基己酸酯——3-羥基丁酸和含有10-15% 3-羥基己酸的共聚酯。分子生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，這株嗜水氣單胞菌的合成酶系統(tǒng)只能合成含有10-15% 3-羥基己酸的PHBHHx。將其他PHA合成相關(guān)基因如β-酮硫解酶基因(phbA)、乙酰乙酰-CoA還原酶基因(phbB)、PHA顆粒結(jié)合蛋白基因(phaP)、烯酯酰-CoA水合酶基因(phaJ)、PHA合酶基因(phaC)，和透明顫菌血紅蛋白基因(vgb) 轉(zhuǎn)入到這株菌中并同時改變培養(yǎng)條件，可以調(diào)控PHBHHx中兩種單體的組成。我們已經(jīng)成功地生產(chǎn)出了具有各種不同3-羥基己酸含量的PHBHHx，并發(fā)現(xiàn)PHBHHx中3-羥基己酸的含量不僅影響到它的物理性能，還與其生物相容性和生物可降解性有關(guān)，而后二者對其在生物材料中的應(yīng)用有重要意義。最近的研究結(jié)果表明，PHA在降解過程中釋放出來的單體對細胞的粘附、分化和增殖有重要的影響。此外，通過與有機合成化學(xué)家的緊密合作，有希望合成出含有全新單體結(jié)構(gòu)的PHA以滿足不同的用途。
論文來源：1st International Conference on Technology and Application of Biodegradable Polymers and Plastics,October,2004
