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为解决微藻大规模生产聚羟基脂肪酸酯（PHA）成本高、产量低的问题，研究人员从 VERTECH 菌群中分离并鉴定新蓝藻。结果发现 Leptolyngbya sp. SB090721 与小球藻（Chlorella vulgaris）共培养，利用农业食品残渣能高效生产富含 PHA 的生物质，助力生物材料发展。
在环保与可持续发展备受关注的当下，利用微生物生产生物塑料成为热门研究方向。传统的基于化石燃料的聚合物污染环境，难以降解，而聚羟基脂肪酸酯（PHA）作为一种可生物降解的生物聚合物，备受瞩目。微藻和蓝藻能在废水处理过程中生产 PHA，可谓一举两得。不过，目前微藻大规模生产 PHA 面临成本高和产量低的困境。一方面，合适的培养条件难以确定，导致产量受限；另一方面，优质且价格低廉的底物选择困难，使得生产成本居高不下。为了突破这些瓶颈，来自加拿大相关研究机构的研究人员开展了一项别具意义的研究，其成果发表在《Algal Research》上。
研究人员用到的主要关键技术方法有：从 VERTECH 微藻 - 蓝藻菌群（取自加拿大维多利亚维尔市工业园区废水稳定塘）中取样，通过在 BBM 培养基中进行系列稀释分离微生物；利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察微生物的形态和超微结构；通过对 16S rRNA 基因进行系统发育分析确定微生物所属种类；使用气相色谱 - 质谱联用仪（GC/MS）鉴定 PHA 的化学成分。
一、微生物的分离与鉴定
研究人员从 VERTECH 菌群中分离潜在的光合微生物，在众多分离出的菌落中，发现了一种新型丝状蓝藻。经观察，其细胞呈桶状，直径约 2μm。通过对 16S rRNA 基因的系统发育分析，证实该菌株属于 Leptolyngbya 属，并命名为 Leptolyngbya sp. SB090721。
二、新菌群构建及生长研究
研究人员将新分离的 Leptolyngbya sp. SB090721 与 Chlorella vulgaris 构建成新的菌群。他们研究了该菌群利用不同碳源（蔓越莓残渣、奎尼酸、苹果酸、醋酸盐和柠檬酸盐）生产 PHA 的能力。结果显示，以奎尼酸为碳源时，生物质浓度最高，达 1.01 g?L?1；以蔓越莓残渣为碳源时，生物质浓度为 0.97 g?L?1，且此时 PHA 含量最高，为 31.4% w/w。
三、PHA 成分分析
借助 GC/MS 鉴定，发现该菌群产生的 PHA 主要化学成分是聚 3 - 羟基丁酸（PHB）和聚 3 - 羟基丁酸 - 戊酸共聚物（PHBV）。
研究结论表明，本土的 Leptolyngbya sp. SB090721 与 Chlorella vulgaris 共培养，并利用农业食品残渣，能够高效生产富含 PHA 的生物质，这为新型生物材料的开发提供了可能。该研究意义重大，不仅为解决微藻大规模生产 PHA 面临的难题提供了新方向，而且有助于推动农业食品残渣的资源化利用，实现循环经济。同时，这种利用本土微生物构建菌群的方式，为其他地区开展类似研究提供了参考，有望在更广泛的范围内促进生物塑料产业的发展，减少传统塑料对环境的污染。
