[发明专利]一种聚羟基丁酸酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体地，涉及用贪铜菌(Cupriavidus sp.)菌株sh-1制备PHB的方法。

背景技术

聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates，简称PHA)是一种可由很多种微生物合成的包内聚酯，在微生物细胞内作为一种碳源和能源的储备物质。在营养匮乏的情况下，微生物降解PHA作为碳源和能源使用。PHA是一种可以生物合成和生物降解的高分子聚合物。PHA与传统的、以石油为原料合成的塑料如聚乙烯、聚丙烯等有相似的材料学性质，但可以用可再生的能源(如植物光合作用产生的碳水化合物、脂肪酸等)合成，并且可以完全降解进入自然界的生态循环，因此被认为是一种“绿色塑料”，可以替代不可降解的传统塑料，而引起世界各国科学界和产业界的广泛重视。自上个世纪八十年代起，关于PHA的研究越来越多，涉及到的学科领域也越来越广。近年来，研究表明，PHA具有一定的生物相容性，是有潜力的生物医学材料。

式1.PHA的结构通式

PHA的结构通式如式1所示。其中n＝1、2、3或4；通常n＝1，即为聚-3-羟基脂肪酸酯。m表示聚合度，决定分子量的大小。R是可变基团，可为饱和或不饱和、直链或含侧链及取代基的烷基。

PHA的单体大多数是链长3～14个碳原子的3-羟基脂肪酸，还有4-羟基和5-羟基脂肪酸。侧链R是高度可变的基团，大部分是直链的烷基，有些含有侧链；多数为饱和键，也有不饱和键；此外，有些R基团还有苯环、卤素、氰基等取代基团。

根据单体的碳原子数，可将PHA分为两类：短链(short-chain-length，scl)PHA，其单体由3-5个碳原子组成，如聚羟基丁酸酯(poly-hydroxybutyrate，简称PHB)、聚羟基戊酸酯(polyhydroxyvalerate，简称PHV)等；中长链(medium-chain-length，mcl)PHA，其单体由6-14个碳原子组成，如聚羟基己酸酯(polyhydroxyhexanoate，简称PHHx)、聚羟基辛酸酯(polyhydroxyoctanoate，简称PHO)等。

根据单体的种类，可将PHA分为同聚物(homopolymer)和共聚物(copolymer)两类：

(1)只有一种单体，如PHB、PHV等；

(2)含有两种或两种以上的单体，如PHBHHx、以3HB和3HV为单体的聚羟基丁酸羟基戊酸酯[poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)，简称PHBV]等。

其中，PHB是由细菌合成的一种生物聚酯，在细菌胞内以内含物形式呈颗粒状存在。已有的生产菌株包括罗氏真养菌，巨大产碱菌，维氏固氮菌等，都能用于PHB的工业生产，但是生产的经济效益较低。

本发明的目的在于，寻找一株新的在相似的生产条件下，产量较高的PHB生产菌，从而降低PHB的生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种用贪铜菌菌株sh-1制备聚羟基丁酸酯的方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种聚羟基丁酸酯的制备方法，其特征在于，所述的制备方法是利用贪铜菌菌株sh-1作为制备聚羟基丁酸酯的菌种，所述贪铜菌菌株sh-1的保藏编号为CGMCC No.4815。

上述贪铜菌(Cupriavidus sp.)菌株sh-1，已于2011年4月29日保藏于中国微生物菌种保藏管委理员会普通微生物中心(简称CGMCC)，保藏单位地址为：中国北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号为CGMCC No.4815。

如上所述的聚羟基丁酸酯的制备方法，其中，

所述的制备方法的步骤为：

a.将所述贪铜菌菌株sh-1的菌种接种于斜面培养基，在30℃下培养24h；

b.取生长良好的斜面培养物接种至装有100mL种子培养基的500mL三角瓶中，在摇瓶转速为180r/min、培养温度30℃的条件下，培养24h～36h；

c.将步骤b中得到的种子液接种至装有发酵培养基的2L发酵罐中发酵，其中，发酵罐的装液量为1～1.8L，接种的种子液体积为加入后总体积的10％(即接种量为10％)，搅拌转速为300～500r/min，通气量为50～200L/min，发酵温度为28℃～35℃；

d.发酵至72小时左右，停止发酵；