本文筛选了P3/4HB降解微生物,并对其P3/4HB解聚酶进行了系统的研究,在分子水平和整体材料水平对P3/4HB的降解机理进行了探讨。通过唯一碳源筛选结合紫外诱变,获得了一株可高效降解P3/4HB的细菌菌株DSGZ,鉴定该菌株属于土壤杆菌属(Agrobacterium sp.)。采用底物吸附一步纯化法,对菌株分泌的P3/4HB胞外解聚酶进行了分离纯化,得到一个分子量为36kDa的P3/4HB解聚酶。酶的最适反应温度为500℃,低于40℃时其稳定性较好;最适反应pH为7,在pH6-9的范围内均具有很高的酶活力。该酶可降解PHB和聚己内酷(PCL),但是对聚乳酸没有降解活力。Na+可以增强其活性,而Zn2+, Mg2+和Mn2+对酶活力呈现一定的抑制作用;EDTA、PMSF、NaN3和Triton X-100显著抑制该酶的降解活性。P3/4HB解聚酶酶解产物的质谱分析检测出轻基丁酸(HB)单体和经基丁酸二聚体(HB-HB),说明该降解酶剪切P3/4HB链段的第一个和第二个酷键;进一步的核磁分析结果显示,HB单体中4HB优先积累,之后3HB含量升高,推测单链水平上降解酶对4HB单元的识别优于3HB。另外,对不同4HB含量的P3/4HB薄膜进行了降解行为的研究,结果显示4HB含量由0%增加至12%时,其降解性逐渐增强;但当4HB含量进一步增加时,其降解速率变慢。推测当4HB含量较低时,其加入破坏了P3HB的结晶结构,使材料整体的结晶度降低,制造了大量的非晶区,有利于微生物或酶的直接作用,因此在一定范围内,4HB的加入促进了薄膜的酶解;但当4HB的含量达到某一阂值后,4HB本身也形成结晶结构,使材料整体的结晶度上升,这直接影响了微生物的酶解作用,所以此时降解速率会大幅降低。