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随着塑料工业的迅猛发展,环境污染问题接踵而至,为减轻塑料垃圾的危害,生物可降解塑料及其合成技术成为了人们关注的研究热点。聚p-羟基丁酸酯(PHB)是生物可降解塑料的典型代表,因其具有化学合成塑料的特性,又具有良好的生物可降解性和生物相容性等特殊性能,在塑料材料领域有着广阔的发展前景。目前,PHB生物合成路线的研究一直占据该领域的核心地位,但由于发酵成本高等因素制约,使PHB无法与石化合成塑料相竞争,难以拓宽应用市场。利用低成本高产PHB的菌株生产更具实用性的PHB对实现PHB的工业化生产有十分重要的意义,也是研究者致力研究的课题。本论文采用好氧瞬时供料工艺即丰盛饥饿模式,以甲烷为底物开放式培养甲烷氧化混合菌群,得到高PHB含量的生长性能稳定、具有甲烷单加氧酶(Methane Monooxygenase,MMO)活性的甲烷氧化混合菌。建立了苏丹黑快速检测PHB含量的方法实现了菌群的高效筛选。对混合菌群中的微生物进行研究,平板划线分离结果表明,甲烷氧化混合菌群能利用甲烷、甲醇作为生长碳源并长势良好有MMO活性,而以乙醇、LB为碳源生长时混合菌生长状况相对良好但没有MMO活性。通过菌体间的两两交叉划线培养及分离后纯菌的PHB含量,可推测混合体系中不同的微生物协同作用,甲烷氧化菌的代谢产物被混合菌中的其它微生物构成的伴生菌充分利用,这种菌群间的协同作用有效避免了产物抑制,也有利于保持菌群结构和功能的稳定。以该混合菌为催化剂可以实现丙烯氧化生产环氧丙烷。纯种分离方法对混合菌群结构进行解析,结果表明,该混合菌群由甲烷氧化菌及其它非甲烷氧化菌组成。铜离子浓度对混合菌生长有一定影响。结合摇瓶发酵培养甲烷氧化混合菌合成PHB的研究成果,根据模拟发酵罐发酵体系自身的特点,突破两段式的传统培养方法,探索建立了一段式的短期、高效、简便的模拟发酵罐发酵培养生产PHB的方法,提高了发酵生产的效率