陳國強
清華大學生物系，北京100084
對微生物合成的聚羥基脂肪酸酯的深入認識需要聯合應用生物學、化學、物理、化學工程、高分子化學和材料科學的知識。我們首次將傅立葉變換紅外光譜技術（FT-IR）用于篩選能合成聚羥基丁酸羥基己酸酯（PHBHHx）的細菌，并發現分離出的細菌中至少有30%能合成各種PHA。用化學工程的手段，我們在小規模發酵中用一株篩選的嗜水氣單胞菌生產聚羥基丁酸羥基己酸酯——3-羥基丁酸和含有10-15% 3-羥基己酸的共聚酯。分子生物學研究發現，這株嗜水氣單胞菌的合成酶系統只能合成含有10-15% 3-羥基己酸的PHBHHx。將其他PHA合成相關基因如β-酮硫解酶基因(phbA)、乙酰乙酰-CoA還原酶基因(phbB)、PHA顆粒結合蛋白基因(phaP)、烯酯酰-CoA水合酶基因(phaJ)、PHA合酶基因(phaC)，和透明顫菌血紅蛋白基因(vgb) 轉入到這株菌中并同時改變培養條件，可以調控PHBHHx中兩種單體的組成。我們已經成功地生產出了具有各種不同3-羥基己酸含量的PHBHHx，并發現PHBHHx中3-羥基己酸的含量不僅影響到它的物理性能，還與其生物相容性和生物可降解性有關，而后二者對其在生物材料中的應用有重要意義。最近的研究結果表明，PHA在降解過程中釋放出來的單體對細胞的粘附、分化和增殖有重要的影響。此外，通過與有機合成化學家的緊密合作，有希望合成出含有全新單體結構的PHA以滿足不同的用途。
論文來源：1st International Conference on Technology and Application of Biodegradable Polymers and Plastics,October,2004
