中國熱科院在農(nóng)業(yè)廢棄物合成PHA材料方面取得重要進展

　　【農(nóng)機網(wǎng) 科技創(chuàng)新】近日，中國熱科院海口實驗站優(yōu)稀果樹課題組在農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用領域取得重要進展，總結(jié)了近年來農(nóng)業(yè)廢棄物合成聚羥基烷酸酯(PHA)工作中所取得的一系列研究成果，闡述了農(nóng)業(yè)廢棄物作為潛在碳原料生產(chǎn)PHA的應用前景，為農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用提供了重要的工作思路與技術參考。
 

圖一 利用農(nóng)業(yè)廢棄物合成PHA材料及其復混改性示意圖
 

　　PHA是由微生物利用多種碳源發(fā)酵產(chǎn)生的一類高分子聚酯的總稱，具有良好生物相容性、生物可降解性和熱塑性，幾乎在任何環(huán)境(堆肥、土壤、海水)中都可以被微生物分解，已被廣泛應用于生物醫(yī)學材料和可降解塑料的生產(chǎn)，但PHA的高生產(chǎn)成本和不穩(wěn)定性阻礙了其商業(yè)化進程。利用作物秸稈、果皮等農(nóng)業(yè)廢棄物合成PHA可以有效解決廢棄物綜合利用以及如何開發(fā)生態(tài)友好型生物材料的問題，發(fā)展前景廣闊。研究系統(tǒng)回顧了近年來在利用農(nóng)業(yè)廢棄物合成PHA領域所取得的重要研究進展，詳細介紹了秸稈、果皮、糖渣等不同來源廢棄物合成PHA的生產(chǎn)效率與技術方法，歸納了物理、化學、生物等前處理措施在農(nóng)業(yè)廢棄物合成PHA中的作用、特征與技術瓶頸等，同時比較了淀粉、木質(zhì)素、纖維素等不同組分與PHA復混改性的相關技術，對改性后復混材料的生物相容性、熱穩(wěn)定性、氣體阻隔性等性能進行了評價分析，提出了農(nóng)業(yè)廢棄物合成PHA材料領域相關的機遇與挑戰(zhàn)，并對今后的技術需求與研究方向進行了展望。
 

圖二 農(nóng)業(yè)廢棄物合成PHA產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主要研究方向
 

　　相關研究成果以“Agro waste as a potential carbon feedstock for poly-3-hydroxy alkanoates production: Commercialization potential and technical hurdles”為題發(fā)表于《Bioresource Technology》，中國熱科院海口實驗站優(yōu)稀果樹課題組丁哲利副研究員為該論文的第一作者，西北農(nóng)林科技大學資環(huán)學院Mukesh副教授為通訊作者，研究得到了國家高端外國專家引進計劃等項目的資助。