聚β-羟基丁酸酯及在水产动物中应用研究进展.pdf

《聚β-羟基丁酸酯及在水产动物中应用研究进展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、海洋湖沼通报2017年TransactionsofOceanologyandLimn0109yNol======================================一=一：==一聚13一羟基丁酸酯及在水产动物中应用研究进展段亚飞1，张月1，张家松H，董宏标1，牛宇峰2，李华1。刘青松1(1．中国水产科学研究院南海水产研究所，农业部南海渔业资源开发利用重点实验室，广州510300；2．根特大学，水产养殖实验室，根特9000)摘要：病害问题是阻碍水产养殖产业发展的瓶颈之一。抗生素等药物的大量使用，易造成致病茵抗药性，危害环境舜口食品安全。聚p一羟基丁酸酯(P

2、HB)是短链脂肪酸D一羟基丁酸的聚合体，为热塑性聚酯，具有生物可降解性、生物相容性等特点。研究表明，在碳、氮营养失衡的情况下，细菌胞内可以积累PHB作为碳源和能量储备；此外，PHB能够抑制致病菌，且不产生抗药性。本文综述了PHB的结构特性、合成和检测方法，介绍了其在水产动物中的作用，并展望了PHB在水产动物肠道免疫中未来的研究趋势。关键词：聚p羟基丁酸酯(PHB)；水产动物；水产养殖中图分类号：S917．4文献标志码：A文章编号：1003—6482(2017)01—057—06引言聚G一羟基丁酸酯(PHB)是由细菌合成的一种酯类天然产物，具有一定粒度的脂溶性颗粒，广

3、泛存在于微生物细胞中，作为营养及能量储存物质参与细胞代谢[1]。当碳、氮失衡时，如碳过量和氮缺乏，PHB可在细菌胞内大量积累作为碳源和能量储备，而不影响胞内外的渗透压[2]。1925年，Lemoigne首次将PHB从巨大芽袍杆菌(Bacillusmegaterium)细胞中发现并分离提取出来口]。此后，PHB以其优良特性，如安全无毒、生物降解性和组织相容性等，在环保材料、生物医学材料和农业等领域得到广泛应用[4]。研究发现，PHB在动物肠道内可分解为短链脂肪酸8一羟基丁酸单体为动物所利用，具有防病促生长的作用Ls‘7]。因此，本文综述了PHB的结构特性、合成和检测方

4、法，介绍了其在水产动物中的作用，并展望了PHB在水产动物肠道免疫方面的研究趋势，为其在水产养殖中的应用提供理论参考。1PHB的概况1．1PHB的理化性质PHB为a螺旋结构的高度结晶晶体，结晶度为55％～80％，熔点180℃，物理性质和分子结构与聚丙烯(PP)相似，如熔点、玻璃态温度、结晶度和抗张强度等∞]。PHB不仅具有较好的生物可降解性和组织相容性，而且具有密度大、光学活性好、透氧性低、抗紫外线辐射、压电性和抗凝血性等特点[1]。1．2PHB的主要特性1．2．1生物可降解性在自然环境中，PHB可以被微生物降解为CO。和H。O等产物进入生态循环系统，不会造成环境污染

5、。在环境保护和碳循环方面，PHB比其他可降解材料环保优势显著，具有优异的阻隔性能，能有效地阻挡气体的侵入；PHB与其它无机填充物或化学合成材料相配合，通过热处理或共聚可改变其结晶与非结晶结构，使其抗冲击性和耐溶性得到改善，获得机械性能优良的制品u屯9I。基金项目：国家科技支撑计划(2011BADl3810)；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(中国水产科学研究院南海水产研究所)(2014TSl5)；广东省海洋渔业科技推广专项(A201501815，A201508805)资助第一作者简介：段亚飞(1989一)，男，助理研究员，主要从事水产健康养殖技术研究，E-

6、mail：duanyafei89@163．corn*通讯作者：张家松(1971一)男，副研究员，E—mail：jiasongzhang@hotmail．com收稿日期：2016-01—19海洋湖沼通报1．2．2组织相容性在人体内，PHB可以自然降解为B一羟基丁酸，而p一羟基丁酸是人体血液中一种普通代谢物，无毒性作用。因不具有刺激性、免疫原性和热原反应等特点m103，PHB在生物医学中作为一种新型支架材料，不会产生免疫排异反应，可以用作手术缝合线、外科棉绷带和骨折固定材料等m3。2PHB的合成和检测方法2．1PHB的合成方法2．1．1化学合成法PHB化学合成法主要有酯

7、交换法、p一丁内酯阴离子开环聚合法、p一丁内酯配位聚合法，是分别利用B一羟基丁酸酯类单体和B一丁内酯通过化学途径合成口2

8、。化学合成法技术虽然成熟，但其原料相对昂贵，副反应较多，产物复杂且分子量较低，生产效率不高。2．1．2细菌发酵法细菌发酵法是目前最常用的PHB生产方法。自然环境中产PHB的细菌，其PHB含量为细胞干重1％～3％，而碳源过量以及限制氮、磷等条件下，PHB含量可达细胞干重的70～80％[12’1“。自然界能产生PHB的细菌共65个属的300多种，主要包括产碱杆菌属(Alealigenes)、假单胞菌属(Pseudomonas)、甲基营养菌属(Me