聚羟基脂肪酸酯的低碳生物制造:基于碳转化率的分析与应用

摘要

随着环境污染日益加剧以及全球范围禁/限塑令出台,以聚羟基脂肪酸酯(PHA)为代表的生物基可降解塑料的生物制造看到了曙光。然而如何实现低成本、绿色低碳可持续的PHA生产仍然面临巨大挑战。采用合成生物学方法,创建合成PHA的微生物细胞工厂,将廉价碳源以及可再生原料高效转化为种类繁多和性能多样的PHA是解决所面临问题的重要途径。本文通过总结各种PHA单体的生物合成途径并分析了各途径的理论碳转化率,提出了提高共聚物单体产量的重要策略,即优先选择高碳转化率PHA单体的合成。同时本文汇总了当前在创建低碳生物合成途径及利用一碳化合物合成PHA的研究进展,为可降解塑料的低碳生物合成提供有效方法。最后,对合成生物学在PHA低碳生物制造领域的发展趋势进行了总结和展望。在未来,随着合成生物学及新技术的融合发展,绿色生物制造可以生产更多低成本高附加值的PHA,促进生物基塑料的产业化发展,从而更好地服务于全球绿色低碳文明。