一株聚-β-羥基丁酸酯高產菌株的篩選及發酵條件的優化

王利群，王明慧，汪 云，卿 青，周 玨，張月明，胡 蓉

（1常州大學制藥與生命科學學院，江蘇 常州 213164；2常州市藥品制造與質量控制工程重點實驗室，江蘇 常州 213164）

聚羥基烷酸酯（poly-hydroxyalkanoates，PHAs）是微生物因繁殖受限但碳源過剩時，作為能源物質在胞內積聚的鏈狀聚酯[1]，是一種可加工的熱性聚酯。在環境適宜時，微生物會將這種聚酯分解并加以利用，該特性使其無論在自然界亦或是在生物體內都會被分解、資源化。而聚羥基丁酸酯（poly-βhydroxybutyrate，PHB）是PHAs單體中發現最早、結構最簡單、研究最多的一種結構[2]。國內外對PHB產生菌研究最多的是真產堿桿菌Alcaligenes eutrophus，但大多數野生型真產堿桿菌的發酵周期長達100 h；周琴等[3]分離出的巨大芽孢桿菌Bm-10在發酵40 h后PHB產量達到0.763 g/L；徐愛玲等[4]報道的Acidiphilium cryptumDX1-1通過誘變改良，發酵時間仍需要80 h。Pinar Kaynar等[5]從魚內臟中篩選獲得30株芽孢桿菌，其中巴氏芽孢桿菌P2中PHB占菌體干重的20.58%，而緩慢芽孢桿菌P18中達到23.38%。目前，發酵法制備PHB存在原料較貴、生產周期長、產量低、提純工藝復雜等問題[6]。英國帝國化學公司（ICI）曾就PHB工業規模生產技術和經濟因素進行了評估，主要影響因素有菌種、原料、操作方式以及提取方法等[7]。生產成本是工業化制備PHB的主要障礙之一。

本研究從菌種和原料出發，篩選高產菌株，優化發酵條件，以降低生產成本。土壤經富集、蘇丹黑染色法初篩[8]，獲得純化菌株后，以PHB含量為依據進行復篩，通過形態觀察、生理生化實驗和16S rDNA序列分析鑒定菌株，并對PHB發酵條件作初步研究，為其工業化生產奠定基礎。……