日本理化學研究所環境資源科學研究中心的沼田圭司領導的研究小組日前發現，海洋性光合成細菌（簡稱光合菌）可生產高分子量羥基酸（PHA）。
生物塑料是什么
PHA是微生物體內產生的一種生物塑料，是生物為預防營養缺乏而儲藏碳和能量的貯藏物質。由于PHA具有生物降解性和生物適應性等特征，可以成為以石油為原料的塑料的替代材料。至今為止，光合成細菌生產PHA的報告中幾乎都是淡水性光合成細菌，此次研究小組首次利用海水在高鹽濃度培養基減少其他細菌混入的情況下進行了實驗。
海洋性光合成生物塑料
研究小組首先使用海洋性光合成細菌紅色硫磺細菌3株和紅色非硫磺細菌9株驗證PHA生產性能。他們在缺氮的培養基中添加醋酸和碳酸氫鈉，培養12株光合成細菌，然后用氣相層分析儀，對各個菌株在通常培養基與氮缺乏培養基的PHA生產量進行測定比較。結果顯示，3株紅的硫磺細菌在氮缺乏培養基中PHA產量增大，并呈顆粒狀存在；6株紅色非硫磺細菌在通常培養基中PHA呈高生產量，約為干燥菌體重量的20%至30%。在氮缺乏培養基中PHA產量沒有發現大的增加。使用人工海水培養基對紅色非硫磺細菌1株進行PHA生產驗證試驗發現，紅色非硫磺細菌在人工海水中沒有發育，在培養基中添加酵母萃取物后，雖然可見細菌增殖，但未生產PHA。而在人工海水中添加醋酸作為碳源，明顯發現紅色非硫磺細菌生產出PHA。
有報告稱，微生物生產PHA分子量為30萬左右。但研究小組對光合成細菌生產的PHA進行抽取、精制后進行了PHA數平均分子量凝膠滲透色譜法測定，發現一部分紅色硫磺細菌和紅色非硫磺細菌合成的PHA分子量高出之前報告數值的2至3倍。
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