不同光照强度对真养产碱菌结合g-C3N4生产PHB的影响开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

聚羟基脂肪酸酯（polyhydroxyalkanoates，pha）是一类由多种细菌合成并积累在细胞内的生物高分子聚合物，具有生物可降解性、生物相容性、压电性、气体阻隔性等优良性能，在包装材料、化工材料、生物医用材料等领域具有广泛的应用前景。

其中，聚-3-羟基丁酸酯（poly-3-hydroxybutyrate，phb）作为pha家族中研究最多、最具代表性的成员，近年来受到了学术界和工业界的广泛关注。

目前，phb的生产主要依赖于细菌发酵，但传统的细菌发酵法存在生产成本高、工艺复杂等问题，限制了phb的大规模应用。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，利用光合细菌生产phb的研究受到国内外学者的广泛关注，并取得了一系列重要进展。

1. 国内研究现状

国内学者在利用光合细菌生产phb领域取得了一定的进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以真养产碱菌为研究对象，以g-c3n4为光催化材料，系统研究不同光照强度对真养产碱菌结合g-c3n4生产phb的影响，并探讨其作用机制。

具体研究内容包括：
1.不同光照强度对真养产碱菌生长和phb积累的影响：测定不同光照强度下真养产碱菌的生长曲线、生物量、叶绿素含量等指标，分析光照强度对真养产碱菌生长的影响规律。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.实验材料：选用真养产碱菌作为实验菌株，g-c3n4作为光催化材料，葡萄糖或其他有机物作为碳源，配置相应的培养基。

2.g-c3n4的制备：采用热聚合法或其他方法制备g-c3n4，并对其进行表征，分析其结构、形貌、光催化活性等性质。

3.真养产碱菌培养：将真养产碱菌接种于含有g-c3n4的培养基中，在不同光照强度下进行培养，并定期取样测定其生长状况、phb含量等指标。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.首次系统研究了不同光照强度对真养产碱菌结合g-c3n4生产phb的影响，揭示了光照强度对复合体系中光合作用、碳代谢、phb合成等生理生化过程的影响规律。

2.阐明了g-c3n4促进真养产碱菌生产phb的机制，为开发高效、低成本的phb生产技术提供了新思路。

3.为利用光合细菌-光催化材料协同系统进行co2资源化利用和生物制造提供理论依据和技术支持。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 孙燕, 张亚雷, 刘丽君, 等. 光生物强化技术在污水处理中的研究进展[j]. 环境工程, 2020, 38(1): 1-7.

2. 薛超, 刘雨, 樊耀亭, 等. 生物可降解塑料聚β-羟基丁酸酯(phb)的研究进展[j]. 化工进展, 2019, 38(9): 4097-4105.

3. 张晓丽, 刘刚, 王芳. 聚β-羟基丁酸酯(phb)合成途径及调控机制研究进展[j]. 中国生物工程杂志, 2017, 37(1): 82-91.