次氯酸钠-氯仿提取球衣菌聚羟基丁酸酯(Poly-hydroxy butyrate,PHB)

摘 要:

聚羟基丁酸酯(Poly-hydroxybutyrate,PHB)是一种存在于许多细菌细胞质内的类脂性质的碳源类高分子聚合物,是许多微生物在营养不平衡条件下积累的一种胞内产物。PHB具有普通塑料的基本性能,具有生物可降解性和生物相容性等优点,是制造生物降解塑料的重要原料。球衣菌(Sphaerotilus natans)是合成PHB新的菌种资源。

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聚羟基丁酸酯(Poly-hydroxybutyrate,PHB)是一种存在于许多细菌细胞质内的类脂性质的碳源类高分子聚合物,是许多微生物在营养不平衡条件下积累的一种胞内产物。1925年,法国微生物学家Maurice Lemoigne首次分离获得。

PHB具有普通塑料的基本性能,是制造生物降解塑料的重要原料。PHB的性质与目前普遍使用的合成塑料聚丙烯很相似,而且这种材料无毒,具有生物可降解性和生物相容性等优点,是加工制作食品包装袋的理想材料,在医学上也具有重要作用,可制成易降解的且无毒的医用塑料器皿和外科用的手术针和缝线等。PHB制品废弃后容易被降解,不会造成严重的环境污染。

球衣菌Sphaerotilus natans)营养要求简单,生长迅速,是合成PHB新的菌种资源。但是该菌细胞外具有衣鞘,离心获得的菌泥粘稠,水分多,PHB提取难度较大,提取率较低。NaClO可与细胞中的非PHB杂质发生氧化还原反应,使非PHB杂质分子降解成可溶于水的小分子,具有破坏细胞壁的结构,使PHB从细胞内释放出来的作用。已有文献报道NaClO法可有效地用于真氧产碱杆菌和重组大肠杆菌的PHB提取。

有研究利用次氯酸钠-氯仿从球衣菌中提取PHB,结果显示:

(1)采用NaClO-氯仿法提取球衣菌胞内PHB,NaClO体积分数、处理时间及处理温度均对提取率有显著影响,NaClO处理的最适条件为5% NaClO,温度35°C,时间5min。

(2)采用SDS-NaClO-氯仿混合处理,提取效果优于单独使用Na-ClO-氯仿,提取率为56%,与单独使用NaClO-氯仿相当,但纯度明显提高,与标准品相同。

(3)菌体经处理后,若不烘干而直接在水相中利用氯仿进行提取、分液,其提取率仅为17%左右,明显低于烘干样品。这可能是因为菌液粘度大,搅拌困难,不利于PHB从水相转移至氯仿相中,损失较大。

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