Прочность на разрыв (МПа) 40 38
Растяжение на разрыв (%) 6 400
Устойчивость к ультрафиолету хорошая плохая
Устойчивость к растворителям плохая хорошая
Т а б л и ц а 2 .5
Затраты сырья и выход полиоксибутирата на различных субстратах (по Collins, 1987)
Субстрат Цена, долл/т Выход ПОБ, т/т субстрата Затраты, долл/т ПОБ
Метанол 110 0.18 610
Этанол 440 0.50 880
Ацетат 370 0.33 1220
Декстроза 360 0.33 1180
Тростниковый сахар 200 0.33 500
Водород 500 1.0 500
ФГК 2ФГК фосфоэнолпируват
Ацетил-КоА
Ацетацетил-КоА
Полимер
β-оксимасляной
Кислоты
Оксибутирил-КоА
Ацетацетат
β-оксимасляная
Кислота
Процесс накопления полиоксибутирата осуществляют микробные
Клетки при несбалансированном росте, например, голодающие по азоту
Или кислороду, то есть медленно растущие. При этом возникает проблема,
Как получить большие урожаи биомассы с одновременным большим со-
Держанием полимеров. Высокопродуктивные проточные системы фер-
Ментации не приемлемы для больших выходов ПОА. Процесс проводят в
Периодическом режиме, обычно в две стадии, на первой клетки, получая
Все необходимые питательные вещества, растут с достаточно высокими
Скоростями роста и образуют практически всю биомассу; на втором этапе
Процесс продолжается при избытке источников углерода и энергии, но
При лимитировании роста одним их биогенов. В результате происходит
Включение ассимилированных клетками углерода, главным образом, в по-
лимер, выходы которого могут достигать свыше 70 % к весу сухого вещест-
Ва клетки.
В промышленных масштабах процесс реализован фирмой «Ай-Си-Ай»
В Великобритании. В качестве продуцента используют мутантный штамм
Водородных бактерий Alcaligenes eutrophys, способный ______усваивать глюко-
Зу. Процесс реализуется в периодическом двустадийном режиме при ли-
мите азота в среде с затратами сахаров до 3 т/т полимера в течение 110–
Часов. Объемы применяемых для получения полимера ферментацион-
Ных аппаратов достигают от 3.5 до 200 м3. Помимо глюкозы, возможно
Использование тростникового сахара, фруктозных сиропов, мелассы. То-
варное название продукта «Биопол». Помимо гомогенного полиоксибути-
рата фирма выпускает гетерополимер – продукт сополимеризации оксибу-
Тирата и оксивалерата на средах, содержащих глюкозу и пропанол либо
только валериановую кислоту в концентрации до 20 г/л. Получение клеток
с высоким содержанием полимера – только одна часть проблемы. Суще-
Ственной технологической задачей является также процедура экстракции
Полимера из биомассы и последующая очистка. Важная проблема, возни-
Кающая при этом, снижение молекулярной массы продукта в ходе пост-
Ферментационной стадии. В общем виде процедура включает несколько
стадий: отделение клеток от культуральной среды, разрушение клеток,
Экстракцию полимера из клеток с помощью неполярных растворителей
(хлороформ, гексан), осаждение спиртом и высушивание.
На экономику производства микробных полиоксиалканоатов сущест-
Венным образом влияет стоимость исходного сырья, а также выходы по-
Лимера и его исходные физико-химические свойства.
В настоящее время полиоксибутират планируется применять в достаточ-
Но узких сферах (медицина, фармакология), однако экологичность данного
Материала по сравнению с неразрушаемыми и получаемыми в экологически
Тяжелых процессах нефтесинтеза полиолефинов позволяют считать, что
Микробные ПОА в недалеком будущем смогут стать базовым термопла-
Стичным полимером для различных сфер применения. Поэтому процессы
Получения полиоксибутирата и других гетерополимерных ПОА являются
Объектом пристального внимания и научных поисков всех развитых стран.
АНТИБИОТИКИ
Антибиотики (антибиотические вещества) – это продукты обмена
Микроорганизмов, избирательно подавляющие рост и развитие бактерий,