利用Pseudomonas plecoglossicida MK-6将甘蔗糖蜜可持续转化为聚羟基丁酸，并通过响应面方法进行优化

《BMC Biotechnology》：Sustainable valorization of sugarcane molasses into polyhydroxybutyrate by Pseudomonas plecoglossicida MK-6 and optimization using response surface methodology

　　

摘要

聚羟基丁酸酯（PHB）是一种可生物降解的石油塑料替代品；然而，由于其生产成本较高，而这主要源于对葡萄糖等传统碳源的使用，因此这一材料的应用仍面临诸多障碍。本研究旨在从废弃土壤中筛选出能产生PHB的细菌，并评估农业工业废弃物——甘蔗糖蜜作为低成本碳源用于PHB生产的潜力。通过苏丹黑B和尼罗蓝A染色技术对呈PHB阳性的分离株GSBB-5a2-2进行了筛选，根据部分16S rRNA基因测序结果（Gen Bank登录号：OQ236410），该菌株被鉴定为Pseudomonas plecoglossicida MK-6。研究人员采用逐变量优化方法确定了最佳发酵条件，以甘蔗糖蜜作为碳源时，PHB的最大产量可达7.3克/升。实验表明，以5%浓度的甘蔗糖蜜作为碳源，硫酸铵作为氮源，且C:N比为8:1时，最有利于PHB的生产。最优的生理条件为pH值7、温度37℃、转速200转/分钟，培养时间为48小时。为了验证实验过程，研究人员还采用了基于Box–Behnken设计的响应面分析法。通过傅里叶变换红外光谱对提取出的聚合物进行了分析，证实了Pseudomonas plecoglossicida MK-6菌株确实能够生产PHB。尽管此前已有关于Pseudomonas plecoglossicida能生产PHB的报道，但本研究通过响应面分析法优化了以甘蔗糖蜜这种低成本碳源进行PHB合成的工艺，展现了其在可持续且具有成本效益的生物工艺开发中的潜力。