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利用Stenotrophomonas geniculata将餐厨垃圾生物转化为PHBV共聚物:操作参数研究与工艺优化
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月06日 来源:Biodegradation 3.1
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为解决塑料污染与餐厨垃圾处理难题,研究人员通过从垃圾填埋场分离的Stenotrophomonas geniculata菌株,以餐厨垃圾为底物成功合成聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)。经FTIR、1H-NMR等技术验证,该生物聚合物具备类天然橡胶的热塑性弹性体特性。通过优化温度(32.3°C)、pH(9)及营养源浓度,最终实现2.835 g/L的PHBV产量与0.746 g/g细胞干重收率,开创性地利用结构无关碳源完成"变废为宝"转化。
面对塑料污染与食物浪费的双重环境挑战,这项突破性研究展示了如何通过垃圾填埋场分离的Stenotrophomonas geniculata菌株(特别是Flmat 1菌株),将餐厨垃圾神奇地转化为具有商业价值的聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)生物聚合物。研究人员像侦探破案般运用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)等尖端分析技术,确认了这种生物塑料的分子结构,惊喜地发现其热塑性弹性体特性竟与天然橡胶不相上下。
通过精密调控发酵"秘方"——将温度控制在32.3°C的黄金温度、维持pH9的碱性环境,并精准调配13.25 g/L氮源与27.71 g/L葡萄糖的"营养套餐",最终收获2.835 g/L的PHBV"果实",每克细胞干重可产出0.746克珍贵生物塑料。这项研究不仅首次揭示了S. geniculata利用结构无关简单碳源合成PHBV的超能力,更开创了"从垃圾桶到生物塑料"的绿色制造新模式,为循环经济提供了令人振奋的解决方案。
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