聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates,PHA)是一种高分子生物材料,存在于细菌细胞等微生物细胞中(类似细菌脂肪)PHA 既是细菌在生长条件不平衡时的产物,也是微生物体内的碳源和能量的储存物质。
一、PHA的发现PHA的研究,从1926年被一个叫Lemoigne的法国人发现而开始,他首次在巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)中发现了一种后来被命名为聚3-羟基丁酸(缩写为PHB,为PHA家族中的一员)的天然高分子。
二、PHA来源于微生物能够大量积累PHA的微生物更符合工业生产的需求,例如代表性的PHA生产菌——罗氏真养菌,其体内积累的PHA就能占到细胞干重(除ALC掉水分后的细胞重量)的80%。
细菌中的PHA颗粒使用生物反应器(发酵罐),可以给微生物提供适宜生长的条件(养分、温度、pH、溶氧等),从而使其大量繁殖并积累PHA之后,将这些微生物富集到一起并提取纯化其体内的PHA,就可以得到原始的PHA材料。
三、多样的PHA不仅多种微生物都能合成PHA,而且,合成出的PHA也是多种多样的,构成了一个庞大的高分子家族目前,仅报道过的PHA单体就超过150种尽管单体各有不同,这一家族中的所有成员都满足一个特殊的PHA结构通式。
PHA结构通式及部分PHA成员四、理化特性作为一种天然的高分子材料,PHA当然具有常见高分子的基本特征,如热可塑性或可热加工性同时,PHAALC还具有一些特殊的材料学特征,如:非线性光学活性、压电性、气体阻隔性等。
最重要的是,PHA作为一种生物材料,还具有非常重要的两大属性:(1)良好的生物可降解性(2)良好的生物相容性
五、生产制备工艺目前中国合成PHA方法有纯菌发酵法、基因重组法和混合培养法 3 种其中短链的PHA具有比较高的结晶度,表现出强而硬的塑料特性,而中链及长链的PHA,因为其结晶度较低,所以表现出柔而韧的特性。
六、应用前途目前已知的PHA可用于医疗、药物、化妆品等高附加值领域,也在环保包装材料、喷涂材料、衣料服装、器具类材料、电子通信、快速消费品、农业产品、自动化产品、化学介质等领域有广泛的应用前景。
潜在的PHA的应用领域ALC