嗜热菌Aneurinibacillus sp.合成新型含2-甲基-4-羟基丁酸酯的PHA三元共聚物及其特性研究

本研究发现嗜热菌Aneurinibacillus sp. AFN2能够以α-甲基-γ-丁内酯为前体，直接生物合成含2-甲基-4-羟基丁酸酯（2M4HB）的新型PHA三元共聚物。该聚合物表现出显著降低的分子量、熔融温度和结晶度，同时增强无定形特性，为开发可调控热力学性能的可持续生物材料提供了新策略。

　　

Highlight

α-碳甲基化单体（如2M4HB）的引入显著改变了PHA的热学与材料特性，形成比传统PHA更无定形且更柔韧的聚合物。

Conclusion

本研究成功利用嗜热菌Aneurinibacillussp. AFN2，以α-甲基-γ-丁内酯（AMGBL）为前体，生物合成了含2-甲基-4-羟基丁酸酯（2M4HB）的新型聚羟基脂肪酸酯（PHA）三元共聚物。该菌株表现出卓越的代谢多样性，可直接将高达11 mol%的2M4HB单元整合入聚合物链中。材料表征表明，随着2M4HB含量增加，聚合物分子量降低、熔融温度和熔融焓下降，无定形特征增强。这些发现突显了Aneurinibacillus属在可持续生产具有可调理化特性的PHA共聚物方面的巨大潜力。

CRediT authorship contribution statement

Veronika ?eháková：原始撰写、可视化、研究实施；Iva Buchtíková：原始撰写、监督、研究实施；Petr Sedlá?ek：原始撰写、可视化、研究实施；Klára Tu?lová：原始撰写、研究实施；Lucy Vojtová：评审编辑、监督；Martin Koller：评审编辑；Michal Kalina：评审编辑、研究实施；Stanislav Obru?a：评审编辑、监督、资金获取。

Funding

本研究由捷克科学基金会（GACR）项目GA22-10845S资助，并感谢MEYS CR资助的CzechNanoLab项目LM2023051对CEITEC Nano研究基础设施测量与样品制备的财务支持。

Declaration of competing interest

作者声明以下财务利益/个人关系可能构成潜在利益冲突：Stanislav Obru?a报告获得捷克科学基金会的资助。其他作者声明无已知可能影响本研究的竞争性财务利益或个人关系。