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聚羟基脂肪酸酯嵌段共聚物的生物合成与表征

作　者: 王神宇
导　师: 陈国强
学　校: 汕头大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 聚羟基丁酸酯聚羟基脂肪酸酯嵌段共聚物恶臭假单胞菌 3-羟基丁酸 3-羟基戊酸 3-羟基庚酸
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 35次
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内容摘要

聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates,PHAs)是细菌合成的一类聚酯性质的生物材料,具有生物可降解性和生物相容性,由于它所具备的这些特点,目前聚羟基脂肪酸酯在塑料行业、生物医学领域等正引起了广泛的兴趣和深入的研究,甚至通过商业化的研究生产来取代以石油为来源的塑料。在本文的研究中,当把豚鼠气单胞菌的聚羟基脂肪酸酯(PHAs)合成酶基因转入恶臭假单胞菌KT2442的突变菌KTOY06时,构建了一个新的菌株。这个菌株具有合成短链和中长链聚羟基脂肪酸酯嵌段共聚物的能力,其中聚3羟基丁酸酯均聚物作为嵌段中的一段,另外一段由聚3羟基戊酸酯和聚3羟基庚酸酯的无规共聚物组成。通过示差扫描量热法(DSC)、核磁共振波谱法(NMR)和流变学的方法对新型聚合物进行了表征。DSC的结果显示该聚合物具有两个玻璃化转变温度(Tg),一个熔点(Tm)和一个冷结晶温度(Tc)。核磁共振的结果显示新型聚合物内存在着共价结合,而流变学的结果则揭示该聚合物具有不同于无规共聚物和共混物的特征,原因可能是由于聚合物链段重排,这些结果间接证明了嵌段共聚物的存在。该嵌段共聚物由70%的PHB均聚物和30%的PHV和PHHp的无规共聚物组成。通过力学性能的检测,相对于同等组成比例的无规共聚物和共混物,嵌段共聚物具备三者中最高的拉伸强度和杨氏模量。和其他常见的商品化的PHA比较起来,短链中长链PHA嵌段共聚物可能具备一些更好的应用特点。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
论文中重要的缩略词  6-9
第一章绪论  9-25
  1.1 聚羟基脂肪酸酯（PHAs）概述  9-15
    1.1.1 PHA及其分类  9-10
    1.1.2 PHA的研究历史  10-11
    1.1.3 PHA的生理功能  11-12
    1.1.4 PHA的物化性质  12-14
    1.1.5 PHA的应用  14-15
  1.2 PHA的生物合成途径  15-17
  1.3 PHA的发酵生产  17-20
  1.4 scl-mcl-PHA的研究现状与展望  20-21
  1.5 PHA嵌段共聚物的研究  21-23
  1.6 菌株P. putida KTOY06（phaPCJA.c）的一些特点  23
  1.7 本论文的目的和意义  23-25
第二章材料与方法  25-32
  2.1 主要原料试剂与仪器设备  25-26
    2.1.1 主要的原料试剂  25-26
    2.1.2 主要的实验仪器（表2.1）  26
  2.2 发酵实验部分  26-28
    2.2.1 培养基  26-27
    2.2.2 发酵培养  27-28
    2.2.3 发酵后处理  28
  2.3 PHA的提取纯化以及成膜  28-29
    2.3.1 PHA的分离提取  28-29
    2.3.2 热乙醇纯化PHA嵌段共聚物  29
    2.3.3 PHA的成膜  29
  2.4 理化分析  29-32
    2.4.1 GC分析细胞内PHA的含量及PHA材料的单体组分  29-30
    2.4.2 NMR鉴定PHA的化学结构  30
    2.4.3 DSC的热力学分析  30-31
    2.4.4 流变学分析  31
    2.4.5 机械性能分析  31-32
第三章结果与讨论  32-43
  3.1 无规共聚物的合成  32-33
  3.2 嵌段共聚物的微生物合成  33-34
  3.3 嵌段共聚物的鉴定和表征  34-41
  3.4 嵌段共聚物的机械性能  41-43
第四章结论  43-44
参考文献  44-55
致谢  55-56
个人简历和论文发表情况  56
在校期间发表论文  56

聚羟基脂肪酸酯嵌段共聚物的生物合成与表征

内容摘要

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