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poly-β-hydroxybutyrate，PHB
定義：由β-羥基丁酸組成的線性多聚物，以折光顆粒形式存在于許多原核生物細(xì)胞中。
學(xué)科：微生物學(xué)_微生物生理生化
相關(guān)名詞：細(xì)菌 碳源 生物塑料
圖片來源：視覺中國
【延伸閱讀】
聚β-羥基丁酸酯（PHB），是一種存在于許多細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)貯藏物，是細(xì)菌在碳氮源不平衡的生長條件下形成的一種天然高分子聚酯。自1925年P(guān)HB在巨大芽孢桿菌中被發(fā)現(xiàn)以來，至今已在數(shù)百種細(xì)菌中確定其存在，產(chǎn)量較高的如產(chǎn)堿菌屬、固氮菌屬和假單胞菌屬等。PHB不溶于水，而溶于氯仿，可用尼羅藍(lán)或蘇丹黑染色，具有貯藏能量、碳源和降低細(xì)胞內(nèi)滲透壓等作用，當(dāng)營養(yǎng)缺乏時，PHB會被分解利用，為機(jī)體提供碳源和能源，增加微生物對抗不良環(huán)境的能力。
PHB在細(xì)胞內(nèi)是以一種無定形的狀態(tài)存在，由一層蛋白質(zhì)和磷脂膜包被著；而當(dāng)PHB被提取至細(xì)胞外，表面的蛋白質(zhì)和磷脂膜被破壞，PHB以晶體聚合物的狀態(tài)存在。純的PHB是一種高度等規(guī)立構(gòu)、硬而脆的晶體，它的分子量和結(jié)晶度是隨著微生物的種類、培養(yǎng)情況、提純方法等條件的不同而有所變化的。
PHB作為一種生物材料，有良好的生物可再生性、可降解性和組織相容性，其分解產(chǎn)物可全部被微生物降解利用，是一種環(huán)境友好型材料；同時PHB具有許多與傳統(tǒng)塑料相似的優(yōu)良性能，例如熱塑性、阻氧性、壓電性、光學(xué)活性等。但是PHB的缺點(diǎn)是硬度和脆度較高，易破損，易斷裂，根據(jù)其實(shí)際應(yīng)用要求可以應(yīng)用物理共混、化學(xué)改性和生物改性等手段改善材料性質(zhì)，獲得具有更優(yōu)特性的新材料。這些材料廣泛應(yīng)用于包裝、醫(yī)藥、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和紡織等領(lǐng)域。
目前PHB及相關(guān)聚酯主要利用微生物進(jìn)行合成生產(chǎn)，包括天然的PHB產(chǎn)生菌以及基因工程改造菌。近年來我國學(xué)者提出利用嗜鹽菌以不滅菌的海水培養(yǎng)液進(jìn)行開放式的連續(xù)培養(yǎng)來生產(chǎn)PHB，更顯示了新一代生物技術(shù)高產(chǎn)和低成本的優(yōu)勢，對生物塑料的發(fā)展起到了重要的推動作用。
（延伸閱讀作者：東北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授 李凡）
責(zé)任編輯：張鵬輝
