综述：生物聚羟基脂肪酸酯生产性能中底物与细菌属的分析

这篇综述系统分析了聚羟基脂肪酸酯（PHA）生产中的关键因素，聚焦细菌属（如芽孢杆菌属Bacillus、贪铜菌属Cupriavidus）与底物（碳水化合物、脂肪酸）的优化组合，揭示了工程菌株（如Halomonas）在葡萄糖底物中可达90% PHA/生物量的高产率，为降低生物塑料成本提供科学依据。

　　

Abstract
聚羟基脂肪酸酯（PHAs）是由细菌、真菌和植物合成的生物相容性可降解聚酯，作为碳和能量储存物质。本综述选取芽孢杆菌属Bacillus、贪铜菌属Cupriavidus等6类产PHA细菌，分析近10年77篇文献中300余项实验数据，发现碳水化合物和脂肪酸是常用底物，工程化Halomonas（葡萄糖底物）和Cupriavidus necator（果糖/菜籽油）的PHA产量最高（近90%）。

Introduction
全球每年480-1270万吨塑料垃圾入海，PHA因其可微生物合成、降解性成为替代石油基塑料的理想选择。PHA按单体碳链长度分为短链（scl-PHA，C3-C5）、中链（mcl-PHA，C6-C14）和长链（lcl-PHA，>C14），其中PHB（聚3-羟基丁酸酯）是最常见的scl-PHA。细菌合成PHA需关键酶3-酮硫解酶（PhaA）、乙酰乙酰-CoA还原酶（PhaB）和PHA合酶（PhaC），在营养胁迫（如缺氮）时通过乙酰-CoA分流途径积累PHA颗粒。

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Methods
通过Scopus数据库检索3976篇文献，筛选77篇研究细菌属、底物与PHA产量关系的论文，涵盖76株菌的300余项实验变量。

Results
Bacillus、Pseudomonas和Cupriavidus是研究最充分的菌属。工程菌Halomonas在葡萄糖中PHA产量达细胞干重90%，而Bacillus megaterium利用废弃甘油产量显著。脂肪酸底物更易生成mcl-PHA，具有弹性特性。

Conclusions
PHA生产需平衡底物成本与菌株性能，工程菌与废弃碳源（如甘油、果皮）组合是降低成本的可行策略。未来需通过合成生物学优化菌株代谢流（如乙酰-CoA通量）并开发绿色提取工艺。