聚氨酯塑料垃圾转化为微生物生物塑料的实验与计算洞察：解锁环保新路径

为解决聚氨酯塑料垃圾（PUPW）的处理及微生物生物塑料（PHA）的高效生产问题，研究人员利用七因素 Hoke 实验设计和响应面法优化发酵条件。结果显示，在特定条件下 PHA 产量达 0.80 g/L ± 0.01 ，该研究表明 P. rhizophila S211 能将 PUPW 转化为 PHA，对塑料垃圾处理和生物塑料生产意义重大。

　　在这项研究中，研究人员采用七因素 Hoke 实验设计和响应面法（response surface methodology），优化发酵条件，旨在利用聚氨酯塑料垃圾（PUPW）作为微生物生长和生物基聚酯生产的碳源与能源，实现聚羟基脂肪酸酯（PHA）的最大产量。在 pH 为 8、温度 35^oC、NaCl 浓度 5%、PUPW 浓度 1%、接种量 15%、单一培养 Pseudomonas rhizophila S211 且培养 6 天的条件下，获得了最高的 PHA 产量（0.80 g/L ± 0.01）。Hoke 设计模型在各因素水平组合下预测的响应值与实验结果相符，方差分析证明了所假设模型的可预测性和准确性。除实验证据外，研究人员还探索了 P. rhizophila 的基因组，以预测降解 PUPW 的酶和相关蛋白质分泌系统。此外，通过计算机模拟方法阐明了 S211 LipA2 聚氨酯酶的物理化学性质、系统发育分析和三维结构。综合实验测试和计算模型表明，P. rhizophila S211 具备将不可生物降解的 PUPW 有效转化为 PHA 生物塑料的必要酶机制。