Polyhydroxyalkanoates (PHAs): sustainable biopolyester production

• Autorzy: Braunegg G. , Bona R. , Schellauf F. , Wallner E.

Warianty tytułu

PL

Polihydroksyalkaniany (PHAs): zgodna z zasadą zrównoważonego rozwoju produkcja biopoliestru

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Microbial polyhydroxyalkanoate (PHA) reserve polymers are nteresting polyesters that can be sustainably produced by biotechnological means from a variety of renewable substrates. By feeding cosubstrates to selected cultures of prokaryotic microorganisms composition, structure and therefore physical properties of the PHAs can be influenced during their biotechnological production. Cheap substrates stemming from agricultural waste and surplus streams have to be used in order reduce product costs to a level similar to that of conventional plastics. Continuous production in combinations of a stirred tank reactor for microbial growth and a tubular plug flow reactor for PHA accumulation in the microbial biomass form the deal production system. PHA is accumulated within the producing cells and has to be extracted. A system of hloroform, ethanol and water allows reusing the extracting solvent chloroform without prior redistillation.

PL

Scharakteryzowano wpływ rodzaju prokariotycznych mikroorganizmów wytwarzających PHAs oraz dodatków wprowadzanych do pożywki na strukturę powstających produktów (tabela 2 i 3). Omówiono możliwości wykorzystania tańszych substratów stanowiących źródło węgla (np. w postaci odpadowych produktów z przemysłu spożywczego) w celu ograniczenia kosztów biotechnologicznych metod syntezy PHAs (rys. 1, tabela 4 i 5). Ustalono, że najkorzystniejszym z ekonomicznego punktu widzenia sposobem produkcji PHAs jest wariant ciągły, w którym wykorzystuje się zestaw złożony ze zbiornika z mieszadłem, gdzie przebiega wzrost mikroorganizmów, połączonego z rurowym reaktorem o przepływie tłokowym do akumulacji biomasy. W celu wyodrębniania PHAs z biomasy metodą ekstrakcji zmodyfikowano dodatkiem wody stosowany powszechnie układ chloroform/etanol (rys. 2, tabela 7).

Słowa kluczowe

EN

polyhydroxyalkanoates (PHAs); production; sustainability

PL

polihydroksyalaniany; mikroorganizmy; synteza biotechnologiczna; zasada zrównoważonego rozwoju; substraty; aparatura; ekstrakcja produktów

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2002
• Tom: T. 47, nr 7-8
• Strony: 479--484
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Braunegg G.

• Graz University of Technology, Institute of Biotechnology, Petersgasse 12, A-8010 Graz, Austria

autor

Bona R.

• Graz University of Technology, Institute of Biotechnology, Petersgasse 12, A-8010 Graz, Austria

autor

Schellauf F.

• Graz University of Technology, Institute of Biotechnology, Petersgasse 12, A-8010 Graz, Austria

autor

Wallner E.

• Graz University of Technology, Institute of Biotechnology, Petersgasse 12, A-8010 Graz, Austria

Bibliografia

• 1. Braunegg G., Lefebvre G., Genser K.: J. Biotechnol. 1998, 65, 127.
• 2. Braunegg G., Bogensberger B.: Acta Biotechnol. 1985, 4, 339.
• 3. Braunegg G., Lefebvre G., Renner G., Zeiser A., Haage G., Loidl-Lanthaler K.: Can. J. Microbiol. 1995, 41, 239.
• 4. Fritsche K., Lenz R. W., Fuller R. C.: Int. J. Biol. Macromol. 1990, 12, 92.
• 5. Fritsche K., Lenz R. W., Fuller R. C : Int.}. Biol. Macromol. 1990, 12, 85.
• 6. Bear M. M., Leboucherdurand M. A., Langlois V., Lenz R. W., Goodwin S., Guerin R: React. Funct. Polymers 1997, 34, 65.
• 7. Kim Y. B., Lenz R. W., Fuller R. C.: Macromolecules 1991, 24, 5256.
• 8. Abe C., Taima Y., Nakamura Y, Doi Y.: Polym. Commun. 1990, 31, 404.
• 9. Doi Y, Abe C.: Macromolecules 1990, 23, 3705.
• 10. Kim Y. B., Lenz R. W., Fuller R. C.: Macromolecules 1992, 25, 1852.
• 11. Doi Y: "R&D of biodegradable polymers and plastics". ICS-UNIDO International Workshop on Environmentally Degradable Plastics: "Materials Based on Natural Resources", Shanghai, China, Proceedings, 1999, 15.
• 12. Chen G.: "Plastic packaging materials — its development, problems and solutions", ibid., 33.
• 13. Saito Y., Nakamura S., Hiramitsu M., Doi Y: Polym. Int. 1996, 39, 169.
• 14. Doi Y., Tamaki A., Kunioka M., Soga K.: Makromol. Chem., Rapid Commun. 1987, 8, 631.
• 15. Kunioka M., Nakamura Y, Doi Y: Polym. Commun. 1988, 29, 174.
• 16. Doi Y.: "Microbial polyesters", VCH Publishers Inc., 1990, New York.
• 17. Akita S., Einaga Y., Fujita H.: Macromolecules 1976, 9, 774.
• 18. Reusch R. N.: FEMS Microbiol. Rev. 1992, 103, 119.
• 19. Miiller H. M., Seebach D.: Angeiu. Chem. 1993, 105, 483.
• 20. Seebach D., Brunner A., Biirger H. M., Schneider J., Reusch R. N.: Eur. ]. Biochem. 1994, 224, 317.
• 21. Aiba S., Humphrey A. E., Miliis N. F.: "Biochemical engineering", II Ed., Academic Press, Inc., New York, 1973, 92.
• 22. Zlokarnik M.: Chemie-Ing.-Techn. 1967, 39, 539.
• 23. Levenspiel O.: "Chemical reaction engineering", II Ed., John Wiley & Sons, New York, 1972.