细菌产聚羟基烷酸(PHA) 可以被迅速分解的塑料一多聚羟基烷酸PHA 塑料被称为白色污染，是近年来环境的大敌。以聚乙烯为代表 的塑料，在自然条件下极难降解，在土里埋50一100年仍旧安然无 恙。由于塑料广泛应用于农业生产及日常生活中，所以其产量每年 递增，造成了这种人工化合物的大量积累。积累在农田中的塑料可 导致土壤板结，活力下降，防碍作物生长，可使作物减产20一40%. 而城市垃圾中的塑料则危害着人畜的安全，有很多关于动物误食塑 料致死的报道。 现在人们正在积极寻找可以取代原有塑料的可生物降解的新材 料。一类由微生物合成的化合物引起了人们的兴趣，这类化合物为 聚B-羟基烷酸酯，简称PHA,它们是由许多个B-羟基化的饱和脂 肪酸聚合而成的。脂肪酸可以是丁酸，戊酸或己酸等。 1925年法国巴斯德研究所的一位研究人员从巨大芽孢杆菌中发 现了聚B-羟基丁酸酯(PHB)颗粒，当时这一成果并未引起人们的 注意，被锁进科技档案柜里。PHB是PHA中的一种。后来的研究表 明，很多种类的微生物都能产生PHA.PHA分子量很大，具有良好的 柔韧性和抗张性，并具有良好的可塑性，在实际应用上无异于人工 塑料。它的最大优点是可被微生物降解掉，因此人们称它为“生物 可降解塑料”。90年代以后，美国已有一家公司建立了第一家生产 500吨生物可降解塑料的工厂。我国科学家在开发同类产品上也取 得了很重要的进展。 用细菌生产的聚B-羟基丁酸酯除了替代现有的塑料制品外，还 可以用来生产高弹性的无纺布。聚B-羟基丁酸酯无毒性，高纯度的
产品可用来做伤口的缝合线及骨骼固定绷带，当用这种缝合线缝合 伤口后也用不着拆线，它可以在人体内自行被分解吸收。 然而，现在PHA的生产成本还比较高，因而产品价格比较昂 贵，目前还难以被广泛应用。科学家们正在为这一新型无污染的产 品的实用而努力，基因工程专家正试图将产生聚B一羟基丁酸酯的基 因转到甜菜或萝卜中，一旦成功，就可以从这些作物中直接得到聚 B-羟基丁酸酯。也有的科学家正在构建高产聚B-羟基丁酸酯的基 国工程菌，在这些菌中，PHB的产量可占细胞总质量的90%，从而大 大的节约发酵成本。如果在成本上PHA能与塑料竞争的话，我们以 后就不用再担心白色污染了。 这是一批聚羟基脂肪酸族材料的总称-PHA,典型的代表有 PHB,PHBV和PHBHHx。目前这些材科在生物医学和组织工程上的实 验应用比较看好。最大优，点是降解性能和机械强度都可调，最大的 发展瓶颈当然是生产成本问题，所以至今还不能把这种绿色塑料迅 速普及开来。 PLA是由生物来源单体（即乳酸，2-羟基丙酸）聚合而成的高 分子：而PHA是由微生物合成的高分子。PLA结构单一，而PHA随 主链单体及侧链R基的不同，结构呈现多元化：研究最早的也是最 简单的PHA是PHB,即聚3-羟基丁酸酯。从这些方面来说，PLA不 属于PHA。在一些相关报道中，也经常将二者做对比来论述敦优敦 劣。 与PLA等生物材料相比，PHA结构多元化，通过改变菌种、给 料、发酵过程可以很方便地改变PHA的组成。而组成结构多样性带 来的性能多样化使其在应用中具有明显的优势。根据组成PHA分成
两大类：一类是短链PHA(单体为C3-一C5):一类是中长链PHA(单体 为C6一C14)。这些年已有报道菌株可合成短链与中长链共聚羟基脂 肪酸酯。PHA的生产经历了第一代PHA一一聚羟基丁酸酯(PHB):第 二代PHA一羟基丁酸酸共聚酯(PHBV)和第三代PHA一羟基丁酸已 酸共聚酯(PGBHHx)的生产。而第四代PHA羟基丁酸羟基辛酸（癸酸） 共聚酸尚处于开发阶段。其中作为第三代PHA是由清华大学及其合 作企业实现了首次大规模生产