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聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates PHA)是细菌合成的一类聚酯性质的生物材料。由于生物可降解性和生物相容性,PHA在塑料行业、生物医学领域等已经引起了广泛的兴趣和进行着深入的研究。 在本论文中,首次把细菌合成的聚-3-羟基丁酸酯(Poly-3-hydroxybutyrate PHB)和中长链PHA(Medium-Chain-Polyhydroxyalkanoates MCL PHA)这两种PHA用作生物燃料。同时,对嗜水气单胞菌(A.hydrophila4AK4)进行基因工程改造,把来自于恶臭假单胞菌(P.putida)的3-羟基酯酰-ACP:CoA酰基转移酶(3-hydroxyacyl-ACP:CoA transacylase简称PhaG)编码基因导入4AK4中,以期使4AK4能直接利用葡萄糖合成生物材料聚-3-羟基丁酸-3-羟基己酸(Poly-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate PHBHHx)。在本研究中,利用酸催化的水解方法,把PHB和MCL PHA分别转化为3-羟基丁酸甲酯(3HB M)和中长链羟基脂肪酸甲酯(MCL HAM),并利用气相色谱仪(GC)和傅立叶红外光谱仪(FTIR)对制备的3HB M和MCL HAM分别进行定性和定量的测量。结果表明,3HB M和MCL HAM的回收率分别为52％和65%,而3HB M和MCL HAM的纯度均在95%以上。利用氧弹量热计法对3HB M、MCL HAM、乙醇、正丙醇、正丁醇、0＃柴油、90＃汽油以及以3HB M或MCL HAM为基础的各种混合燃料的燃烧热值。结果表明:3HB M的燃烧热值为19.43KJ/g、MCL HAM的燃烧热值为36.5KJ/g、乙醇的燃烧热值为27.32KJ/g。在所有待测物质的燃烧热值中,＃柴油的燃烧热值是最高的,达到54.62KJ/g。在测定混合燃料的燃烧热值过程中发现,3HB M或MCL HAM能提高乙醇、正丙醇、正丁醇这三种醇类燃料的燃烧热值,如纯乙醇的燃烧热值为27.32KJ/g,而加入10%(w/w)的3HB M或MCL HAM后,混合燃料的燃烧热值分别提高到32.88KJ/g和36.86KJ/g。对于正丙醇和正丁醇这两种醇类燃料来说,3HB M和MCL HAM也能提高它们的燃烧热值但提高的幅度没有乙醇大,如纯正丙醇的燃烧热值为34.32KJ/g,加入10%的3HB M或MCL HAM后,混合燃料的燃烧热值仅上升到36.66KJ/g。此外,随着3HB M或MCL HAM在乙醇、正丙醇、正丁醇中比重的增加,混合燃料的燃烧热值没有发生明显的变化。在测定3HB M、MCL HAM和汽油或柴油的混合燃料的燃烧热值中发现,3HB M或MCL HAM均不能使柴油或汽油的燃烧热值升高,相反,3HB M、MCL HAM降低了柴油或汽油的燃烧热值。 此外,论文还研究了PhaG在嗜水气单胞菌(A.hydrophila4AK4)中的表达。文中成功克隆出编码PhG的phaG基因并成功使其构建在pLZZC08质粒上,通过电转化的方法把pLZZC08phaG质粒导入大肠杆菌E.coliS17-1中,最后利用结合转化的方法使pLZZC08phaG质粒转入A.hydrophila4AK4中。电泳分析表明pLZZC08phaG已成功转入A.hydrophila4AK4中,但发酵结果和GC分析表明, A.hydrophila4AK4基因工程菌却不能利用葡萄糖合成PHBHHx,具体原因正在分析和验证过程中,后续实验也在进行当中。