PHB Flashcards
(5 cards)
Čo je PHB?
Polyhydroxybutyrát (PHB)
PHB je zástupca skupiny polyhydroxyalkanoátov (PHA) – intracelulárnych polyesterov, ktoré baktérie akumulujú ako zásobnú látku pri obmedzení dusíka alebo fosforu a dostatku uhlíkového zdroja .
Príprava (biosyntéza)
Produkčné mikroorganizmy:
Alcaligenes eutrophus (syn. Ralstonia eutropha), Alcaligenes latus, Bacillus megaterium, metylotrofné baktérie a rekombinantné kmene Escherichia coli so zavedenými génmi z A. eutrophus.
Mechanizmus:
Dva acetyl-CoA sa kondenzujú na acetoacetyl-CoA, ktorý sa následne redukuje na (R)-3-hydroxybutyryl-CoA. Nakoniec polymeráza (PHA-syntáza) katalyzuje jeho zapojenie do rastúceho reťazca PHB .
Fermentačné podmienky:
Režim: Dvojfázový proces — najprv rast biomasy pri nadbytku živín, potom fáza akumulácie PHB po obmedzení N a P.
Fyzikálne parametre: pH 6,0–7,0 (pH-stat), teplota okolo 30 °C, intenzívna aerácia. Pri poklese výťažku pri kontinuálnom režime sa uprednostňuje fed-batch kultivácia. .
Izolácia
Separácia buniek: ultrafiltrácia alebo centrifugácia.
Lipidová extrakcia: metanol–chloroform (1 : 1) k narušeniu bunkovej steny a rozpusteniu PHB.
Precipitácia: pridaním metanol–voda (2 : 1) vyzrážaný PHB.
Čistenie: filtrácia, pranie acetónom a sušenie.
Použitie
Biodegradovateľný plast s mechanickými vlastnosťami podobnými polypropylénu a vynikajúcou bariérovou odolnosťou voči vlhkosti
Obalový priemysel, poľnohospodárske fólie, biomedicínske implantáty či mikrosféry na doručovanie liečiv
Arabidopsis thaliana
Drobná kvitnúca rastlina z čeľade kapustovitých, široko uznávaná ako modelový organizmus v genetike a molekulárnej biológii rastlín pre svoj malý genóm (~135 Mb), krátky životný cyklus (∼6 týždňov) a jednoduchosť transformácie Agrobacterium.
Používa sa na štúdium génovej regulácie, signalizácie rastlinných hormónov, vývoja koreňov a listov, ako aj na výrobu biopolymerov — napríklad expresia génov PHA-syntázy z Alcaligenes eutrophus umožnila akumuláciu PHB v cytoplazme, jadre a vakuole transgénnych rastlín A. thaliana vo forme granulí
