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Haloarchaeaによって生成された新規ポリ（3-ヒドロキシブチレート-Co-3-ヒドロキシバレレート）（PHBHV）共重合体は、優れた候補生体材料です。ただし、これまで、Haloarchaeaによって合成されたPHBHVの生分解に焦点を当てた報告はありません。この研究では、10〜60 mol％3-ヒドロキシバレレレート（3HV）組成と異なる微小化学構造を備えたハロアチア産生膜の環境生分解が、栄養枯渇した活性汚染で研究されました。質量、モル質量、化学組成、熱特性、および表面形態の変化を監視しました。各フィルムの質量とモル質量は大幅に減少しましたが、PHAモノマーの組成は時間とともに変わらなかったままでした。興味深いことに、ランダムコポリマーPHBHV-2（R-PHBHV-2）（3HV、30 mol％）のサンプルは、最も低い結晶性であり、最高の3HV含有量または高次コポリマーPHBHVVを含むR-PHBHV-3よりも速く分解されました。-1（O-PHBHV-1）最高の表面粗さを所有しています。生分解率の順序は、フィルムの結晶性の程度とは逆の傾向でした。一方、ほとんどのフィルムの熱分解温度は、生分解後に低下しました。さらに、フィルムの表面侵食は、走査型電子顕微鏡で確認されました。おそらく劣化プロセスの原因となる主要な細菌は、活性汚泥で特定されました。ハロアルチエア生産されたPHBHVフィルムの分解率は、主にサンプルの結晶化度に依存しており、これはモノマーの組成と微小化学構造によって決定され、表面形態に強く影響を与えたと推測されました。
Haloarchaeaによって生成された新規ポリ（3-ヒドロキシブチレート-Co-3-ヒドロキシバレレート）（PHBHV）共重合体は、優れた候補生体材料です。ただし、これまで、Haloarchaeaによって合成されたPHBHVの生分解に焦点を当てた報告はありません。この研究では、10〜60 mol％3-ヒドロキシバレレレート（3HV）組成と異なる微小化学構造を備えたハロアチア産生膜の環境生分解が、栄養枯渇した活性汚染で研究されました。質量、モル質量、化学組成、熱特性、および表面形態の変化を監視しました。各フィルムの質量とモル質量は大幅に減少しましたが、PHAモノマーの組成は時間とともに変わらなかったままでした。興味深いことに、ランダムコポリマーPHBHV-2（R-PHBHV-2）（3HV、30 mol％）のサンプルは、最も低い結晶性であり、最高の3HV含有量または高次コポリマーPHBHVVを含むR-PHBHV-3よりも速く分解されました。-1（O-PHBHV-1）最高の表面粗さを所有しています。生分解率の順序は、フィルムの結晶性の程度とは逆の傾向でした。一方、ほとんどのフィルムの熱分解温度は、生分解後に低下しました。さらに、フィルムの表面侵食は、走査型電子顕微鏡で確認されました。おそらく劣化プロセスの原因となる主要な細菌は、活性汚泥で特定されました。ハロアルチエア生産されたPHBHVフィルムの分解率は、主にサンプルの結晶化度に依存しており、これはモノマーの組成と微小化学構造によって決定され、表面形態に強く影響を与えたと推測されました。
Novel poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBHV) copolymers produced by haloarchaea are excellent candidate biomaterials. However, there is no report hitherto focusing on the biodegradation of PHBHV synthesized by haloarchaea. In this study, an environmental biodegradation of haloarchaea-produced PHBHV films, with 10~60 mol% 3-hydroxyvalerate (3HV) composition and different microchemical structures, was studied in nutrition-depleted activated sludge. The changes in mass, molar mass, chemical composition, thermal properties, and surface morphology were monitored. The mass and molar mass of each film decreased significantly, while the PHA monomer composition remained unchanged with time. Interestingly, the sample of random copolymer PHBHV-2 (R-PHBHV-2) (3HV, 30 mol%) had the lowest crystallinity and was degraded faster than R-PHBHV-3 containing the highest 3HV content or the higher-order copolymer PHBHV-1 (O-PHBHV-1) possessing the highest surface roughness. The order of biodegradation rate was in the opposite trend to the degree of crystallizability of the films. Meanwhile, thermal degradation temperature of most films decreased after biodegradation. Additionally, the surface erosion of films was confirmed by scanning electron microscopy. The dominant bacteria probably responsible for the degradation process were identified in the activated sludge. It was inferred that the degradation rate of haloarchaea-produced PHBHV films mainly depended on sample crystallinity, which was determined by monomer composition and microchemical structure and in turn strongly influenced surface morphology.
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