Polyhydroxyalkanoates (PHA)

Folasaga

I se vaitau ua fa'atupula'ia ai le fa'aleagaina o palasitisi i se fa'alavelave fa'alesiosiomaga o le lalolagi, o le sailiga mo le gafataulimaina ma le fa'aleagaina o mea ola e sili atu le taua nai lo se isi lava taimi. O tausaga taʻitasi, e faitau miliona tone o otaota palasitika e lofia ai o tatou sami, laufanua, ma nofoaga i le taulaga, e faʻamataʻu ai meaola o le gataifale, manu o le eleele, ma e oʻo lava i le soifua maloloina o tagata. I le lotolotoi o lenei faʻalavelave, o loʻo suʻesuʻeina ma le maelega e le sosaiete faʻasaienisi biopolymers - mea faʻaola e le gata e fetaui ma le agavaʻa o palasitika ae faʻaaloalo foi i le pao o le natura. Faatasi ai ma nei mea,Polyhydroxyalkanoates (PHA) tu'uta'u, fa'ailoa mai se vaitau fou o mea e fa'afefiloi matagofie le aoga ma le fa'aauau.

Malamalama i le Polyhydroxyalkanoates (PHA)

A'o tatou su'eina isi mea i palasitika fa'aleaganu'u, o se fa'amatalaga fa'asaienisi o lo'o i tua o nei mea fou e mafai ona fesoasoani ia i tatou e talisapaia lo latou gafatia. O lea la, o le a tonu le Polyhydroxyalkanoates?

O le a le PHA?

Polyhydroxyalkanoates (PHA) o ni polyesters fa'alenatura. Fa'apipi'iina e le tele o siama e avea o se ituaiga o le malosi ma le teuina o le kaponi, o nei meafaitino e foliga tutusa ma le tele o palasitika gaosia tatou te masani ai, e le gata i foliga ma galuega.

Tulaga Faanatura

O meaola ninii e faia se sao taua i le lalolagi o le PHA. I le natura, o le tele o siama e maua ai nei polyesters pe a latou maua i latou i totonu o siosiomaga e tele le kaponi ae o le matelaina o isi meaʻai taua. O le mea moni, o loʻo latou faʻaputuina mo taimi vaivai, e pei lava ona teuina e manu gaʻo.

Ituaiga Eseese ole PHA

E ui e masani ona tatou faʻasino ile PHA ile faʻapitoa, e taua le malamalama e le o se mea e tasi le tele-tutusa-uma. E iai le tele o PHA, e tofu ma uiga faʻapitoa:

• Poly-3-hydroxybutyrate (PHB): O se tasi o PHA sili ona suʻesuʻeina. E ui o loʻo faʻaalia ai le tele o mea totino e faʻaogaina ai palasitika, ae o lona maʻaleʻale na mafua ai le suʻesuʻeina o isi ituaiga.
• Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV): O se copolymer e tu'ufa'atasia monomers eseese. O le PHBV o lo'o taofiofia le tele o uiga mana'omia o le PHB ae e sili atu ona fetu'una'i, ma fa'atatau mo le tele o fa'aoga.
• Ma le tele o isi mea, e tofu ma a latou lava seti o meatotino ma faʻaoga talafeagai.

Le Fa'agasologa o Gaosiga

Ina ia faʻaogaina le gafatia mataʻutia o le PHA e avea o se suiga gafataulimaina i palasitika masani, malamalama i lona gaosiga e sili ona taua. Se'i o tatou va'ai i lalo pe fa'afefea ona alu lenei biopolymer mai fa'ameamea fa'avae i se oloa mae'a.

Feedstock Filifiliga

O le matagofie o le PHA o loʻo taoto i lona faʻaogaina i le amataga o lona olaga. PHAs e mafai ona maua mai le tele o meaʻai:

• Suka: E masani ona maua mai i fuala'au e pei o le suka po'o le sana, o nei mea e fai ma puna'oa muamua o le kaponi mo meaola ninii e maua ai le PHA.
• Suau'u La'au: O nei ga'o ga'o e mafai fo'i ona fa'aogaina e nisi siama e maua mai ai polymers e mana'omia.
• Ala o otaota: O le aga'i atu i le fa'atumauina moni, o lo'o fa'atupula'ia le fiafia i le fa'aogaina o mea fa'aleaga, e pei o suau'u kuka fa'aaoga po'o vai otaota, e fai ma fafaga.

Microbial Fermentation

O le taimi lava e filifilia ai se meaʻai talafeagai, e amata le gaosiga faʻapitoa:

1. Filifiliga o Microorganism: O siama eseese e iai a latou sootaga mo fafaga eseese ma maua ai ituaiga eseese o le PHA. O lea la, e taua tele le filifilia o le saʻo.
2. Tulaga Tuputupu: O siama e fa'afaileleina i bioreactors, lea o tulaga e pei o le vevela, pH, ma le maua o mea'ai e fa'atonuina ma le toto'a e fa'amalieina le gaosiga o le PHA.
3. Fa'atupu Fa'atiga: Ina ia fa'ateleina mea o lo'o i totonu ole PHA i totonu ole sela siama, o lo'o fa'aogaina nisi fa'amamafa (pei o le nutrient deprivation), e fa'aosofia ai meaola ninii e gaosia ma teu atili le PHA.

Aveese ma le Fa'amamāina

A maeʻa le faʻafefe, o le luʻitau o le toe aumai o le PHA mai sela siama:

1. Seleseleni sela: O le taimi lava e maeʻa ai le faʻafefeteina, e vavae ese sela siama mai le vai totoe e faʻaaoga ai le centrifugation poʻo le filtration.
2. PHA Aveese: O sela ua seleseleina e feagai ma faiga e talepe ai, ma tuʻuina atu le PHA. O auala masani e aofia ai le su'eina ole solvent po'o le fa'alavelave fa'ainisinia.
3. Fa'amamāina: Ina ia mautinoa o le PHA e maualuga lona tulaga, o mea leaga, e aofia ai siama o loʻo totoe, solvents, poʻo isi mea leaga, ua aveese.

Fetuuna'i le Fa'agasologa o Galuega

O le mea ofoofogia e uiga i le PHA o lona fetuutuunai. E ala i le fa'avasegaina o tulaga ole gaosiga ole microbial po'o le fa'aofiina fo'i o suiga ole kenera i fa'ama'i siama, o mea totino o le PHA e maua mai e mafai ona fa'afetaui e fetaui ma mana'oga fa'apitoa.

Fa'amanuiaga ole Fa'aaogāina ole PHA

A'o fa'atuputeleina le fa'atalanoaga e uiga i mea tau gafataulimaina, e mana'omia le malamalama i fa'amanuiaga fa'apitoa e avea ai le PHA ma ta'imua i le malo o biopolymers. Sei o tatou faʻamalamalamaina le tele o faʻamanuiaga o loʻo aumaia e nei polyesters tulaga ese i luga o le laulau.

Biodegradability

E le taumateina, o le aoga pito sili ona taua o PHA o lo latou natura faʻaleagaina:

• Felagolagomai Siosiomaga: E le pei o palasitika fa'aleaganu'u o lo'o tumau pea i le si'osi'omaga mo le faitau selau i le afe o tausaga, e mafai ona talepeina PHA e le tele o meaola ninii o lo'o iai i fa'alapotopotoga fa'anatura eseese, mai le palapala i le vai fou ma le gataifale.
• Fa'aitiitia Faiga Fa'apalapala Fa'aleaga: Faatasi ai ma le tele o palasitika ua gaosia o loʻo i ai pea i nisi tulaga i aso nei, ua ofoina mai e le PHA se fofo e le fesoasoani i lenei faʻafitauli faʻatupulaia o le siosiomaga.

Punaoa Fa'afouina

O le amataga o le PHA e matua fa'afeagai ma palasitika e maua mai petrochemical:

• Mea'ai Fa'atatau i La'au: E maua mai i puna'oa fa'afouina e pei o suka ma suau'u la'au, o le gaosiga o le PHA e mafai ona sili atu ona gafataulimaina, ae maise lava pe a fa'aputuina fa'atatau.
• Ma'imau-i-Oa: O le gafatia o le fa'aogaina o ala otaota e fai ma fa'amea fafaga fa'atumauina le PHA e avea ma siamupini o le tamaoaiga fa'ata'amilo, fa'aliliu mea otaota i oloa fa'aopoopo.

Avanoa i Meatotino

E fa'amautinoa e le aiga 'ese'ese o le PHA e le na'o se tama'i solofanua e tasi le togafiti:

• Fa'atonuga Fa'atinoga: E pei ona matou aʻoaʻoina muamua, e ala i le fetuʻunaʻiina o faʻasologa o le gaosiga poʻo le faʻaaogaina o siama siama eseese, e mafai ona faʻainisinia PHA e maua ai mea faʻapitoa, mai le fetuutuunai i le manino i le malosi.
• Fa'afefiloi ma Composite: E mafai ona faʻafefiloi le PHA ma isi polymers pe faʻamalosia i filo e faʻaleleia ai ona meatotino poʻo le ausia o uiga faʻapitoa e talafeagai mo faʻaoga eseese.

Saogalemu mo Fa'aoga Fa'afoma'i

O se tasi o pito tulaga ese o le PHA e sili atu i le tele o palasitika masani o lona biocompatibility:

• Fomai Faafomai: I le biocompatible ma biodegradable, ua maua ai e le PHA ni talosaga i le foma'i, e pei o suture e masani ona solo i le taimi poʻo le tuʻuina atu o vailaʻau.

Talosaga a le PHA

Faatasi ai ma lana lisi malosi o penefiti, e le o se mea e ofo ai o le PHA o loʻo vaneina se faʻailoga i le tele o vaega. Mai mea'ai tatou te 'ai i lavalava tatou te ofuina, se'i o tatou su'esu'eina le fa'alauteleina o laufanua o PHA talosaga.

afifiina

I se lalolagi ua malemo i palasitika e tasi le faaaogaina, ua ofoina atu e le PHA se manava o le ea fou:

• Afifi Biodegradable: E mafai ona gaosia le PHA i ni ata manifinifi talafeagai mo afifi meaai ma afifiina. Vaai faalemafaufau i le faatauina mai o se sanuisi ua afifi i le palasitika lea, a tia'i, e pala!
• Fagu ma koneteina: E le gata i le afifiina, e mafai e le PHA ona toe suia le afifiina o meainu ma isi oloa, e ofoina atu ai se suiga moni e mafai ona fa'aleagaina i fagu PET.

Fa'ato'aga

E mafai foi e le au faifaatoaga ona selesele le aoga o lenei biopolymer:

• Mulch Films: Nai lo o mulch palasitika masani e tatau ona aveese ma e masani ona iʻu e pei o otaota, e mafai ona suatia saʻo ata tifaga faʻavae PHA i le palapala pe a uma le seleselega, lea e faʻaleagaina ai.
• Fualaau Fa'asa'oloto: O le fa'apipi'iina o fetilaisa i totonu o le PHA e mafai ai ona fa'agasolo lemu o mea'ai. A'o fa'aleagaina le PHA, o lo'o fa'aavanoaina le fetilaisa mo la'au.

Fa'afomai

O le faʻaipoipoga o vailaʻau ma mea faʻasaienisi ua aumaia ai nisi o talosaga sili ona fiafia a le PHA:

• Sutures: Fa'agalo se malaga lona lua i le foma'i e aveese su'i. Sutures PHA e masani ona solo i le taimi, faʻaitiitia le lamatiaga o maʻila ma faʻamaʻi.
• Faiga Fa'atauina o Vailaau Fa'asaina: E mafai ona fa'ainisinia PHA microspheres e momoli ai vaila'au mo se taimi umi po'o nofoaga fa'atatau, e ono fa'aleleia atili ai fa'ai'uga o togafitiga ma le usita'ia o tagata ma'i.

Oloa Fa'atau

O oloa i aso uma o loʻo maua foi le paʻi PHA:

• Meataalo: Va'ai faalemafaufau i meataalo, pe a gau pe le toe mana'o, e mafai ona fa'apala. O le PHA e mafai ai lenei mea.
• Meafaigaluega: Mai tui i straw, o mea e tasi e faʻaaogaina e faia i le PHA e le tumau mo le tele o seneturi i lapisi.

Lu'i ma Fofo

A'o folafola mai e le PHA se lumana'i o mea e gafataulimaina, o le faigamalaga i le fa'atama'iina tele e le aunoa ma ni fa'alavelave. O le fa'atalanoaina o nei lu'itau e taua tele i le tatalaina moni o le gafatia o lenei biopolymer.

Tau o gaosiga

Masalo o le papupuni sili ona taua i le lautele o le vaetamaina o le PHA:

• Lu'i: I le taimi nei, o le gaosiga o le PHA e mafai ona sili atu le taugata nai lo le gaosiga o palasitika masani, e mafua ona o tau e fesoʻotaʻi ma meaʻai ma le lavelave o le faʻafefeteina o microbial.
• Fofo: O loʻo suʻesuʻeina e le au suʻesuʻe filifiliga taugofie meaʻai, faʻamalieina faiga o gaosiga, ma faʻaogaina faʻainisinia kenera e faʻaleleia ai fua. A'o si'itia le gaosiga, e mafai fo'i ona fesoasoani le tamaoaiga i le fa'aitiitia o tau.

Fa'ateleina ma Fa'atauga

Siitia mai fale suesue i maketi o le lalolagi:

• Lu'i: O le fa'atupuina mai le fa'atauga fa'atauva'a i le aofa'i o alamanuia e le'o se mea itiiti. E manaʻomia ai tupe faʻaalu tetele, atinaʻe, ma tomai.
• Fofo: O taumafaiga faʻatasi i le va o aʻoga, alamanuia, ma malo e mafai ona faʻafesoʻotaʻi le va. O faigapa'aga a le malo ma le tuma'oti, tupe fa'afaigaluega i su'esu'ega ma atina'e, ma fa'amalosia faiga fa'avae e mafai ona fa'atino ni matafaioi taua.

Meatotino Mea

Faʻafeiloaʻi manaʻoga eseese maketi:

• Lu'i: A'o ofoina atu e le PHA le tele o mea totino, e le o taimi uma e fetaui tonu ma uiga fa'atinoga o nisi fa'aoga fa'aoga lautele.
• Fofo: Fa'afefiloi PHAs ma isi biopolymers po'o mea fa'aopoopo, fa'amamāina o le fa'agasologa o le gaosiga, po'o le fa'atupuina o mea tu'ufa'atasi e mafai ona fesoasoani i le fa'alelei lelei o meafaitino e fetaui ma mana'oga fa'apitoa.

Fa'alauiloa Maketi ma le Taliaina

Suia o manatu ma mausa:

• Lu'i: E ui lava i ona faʻamanuiaga, e tele tagata faʻatau ma alamanuia o loʻo tumau pea le le iloa o le PHA poʻo le faʻatuai e sui mai mea faʻataʻitaʻi-ma-moni.
• Fofo: Fa'aa'oa'oga fa'aa'oa'oga, fa'ailoga manino, ma le fa'aalia o talosaga manuia a le PHA e mafai ona suia ai manatu lautele. O le galulue fa'atasi ma fa'ailoga iloga e mafai fo'i ona una'ia le taliaina o maketi.

Pulega o le I'uga o le Ola

Faʻamautinoa le folafolaga o le biodegradability:

• Lu'i: E ui o le PHA e biodegradable, e mafai ona fesuia'i lona fua fa'atatau i tulaga tau si'osi'omaga. O lo'o iai fo'i le lamatiaga o le fa'aleaga o le otaota pe a manatu tagata o le a vave ona fa'aleagaina i so'o se mea.
• Fofo: O a'oa'oga a le lautele e uiga i le lafoai tatau o le ki. E le gata i lea, o le atina'eina o mea fa'apalapala ma tulaga mo mea e mafai ona fa'aleagaina e mafai ona fa'amautinoaina o oloa a le PHA o lo'o malepe lelei pe a uma ona fa'aoga.

Aafiaga Lautele o le taliaina o le PHA

E pei lava o so'o se suiga, o le suiga i le PHA e o'o mai ai a'afiaga e o'o atu i tua atu o meafaitino. O nei a'afiaga e a'afia ai le si'osi'omaga, tamaoaiga, ma agafesootai, e fausia ai se fa'ata'ita'iga fou mo le auala tatou te fegalegaleai ai ma meafaitino i o tatou olaga i aso uma.

Aafiaga Faalesiosiomaga

1. Fa'aitiitia le Fa'alagolago i Suau'u Fossil: O le alu ese mai i palasitika e maua mai petrochemical o lona uiga o le faaitiitia o le faalagolago i suauʻu, faatasi ai ma tau uma o le siosiomaga, mai le aveeseina i le felauaiga.
2. Tulaga Tulaga Kabone Maulalo: Fausiaina o le PHA, aemaise lava pe a fa'aogaina otaota otaota po'o auala e fa'afefeteina kaponi, e mafai ona i'u ai i se tulaga maualalo sili atu le kaponi pe a fa'atusatusa i palasitika masani.
3. Fa'aitiitia ole Filogia Palasitika: O le fa'aleagaina o le PHA o lona uiga e itiiti ni fasi palasitika o lo'o tumau pea i o tatou sami, vaitafe, ma laufanua. E iai a'afiaga fa'aola lelei ile fa'anatura ma meaola.

Aafiaga tau Tamaoaiga

1. Fausia o Galuega Green: A o tuputupu aʻe le pisinisi PHA, o le a faʻapea foʻi le manaʻoga mo galuega i biotechnology, faʻatoʻaga (mo meaʻai), ma le gaosiga o oloa ma le mamanu o le PHA.
2. Maketi Dynamics: A'o fa'atupula'ia atili le si'osi'omaga tagata fa'atau, o fa'ailoga e fa'aogaina le fa'apipi'iina o mea e mafai ona fa'aleagaina po'o oloa e ono maua se tulaga fa'atauva. E mafai e lenei mea ona toe fa'afouina ta'ita'i maketi ma fa'ailoga fa'amaoni.
3. Fa'aosofiaga mo Su'esu'ega ma Fa'afouina: O lu'itau ma gafatia o le PHA e mafai ona ta'ita'iina ai le fa'ateleina o fa'atupega i su'esu'ega ma atina'e, fa'aosoina le alualu i luma fa'asaienisi ma tekonolosi.

Siitia agafesootai ma Aganuu

1. Toe fa'auigaina o le 'Tu'uesea': Faatasi ai ma le PHA, o mea na vaʻaia muamua e pei o “aveese” ua mafai nei ona va'aia e ala i tioata o se tamaoaiga fa'ata'amilo, toe fa'atupuina tulaga fa'ale-agafesootai e uiga i le taumafaina ma otaota.
2. Fa'alauiloa ma A'oa'oga: O le tala o le PHA-pe faʻafefea ona maua mai, ona aoga, ma lona iʻuga o le olaga-e mafai ona avea o se meafaigaluega faʻaleaʻoaʻoga, faʻalauteleina le malamalama e uiga i filifiliga gafataulimaina ma o latou aʻafiaga.
3. Avanoa mo Gaosiga Fa'alotoifale: Ona o le tele o mea'ai fafaga ma le gafatia mo le gaosiga o le PHA la'ititi, e mafai e nu'u i le lalolagi atoa ona fa'aogaina punaoa fa'apitonu'u e gaosia ai a latou lava bioplastics, fa'aleleia le ola tutoatasi ma fa'aititia le tau o le si'osi'omaga o felauaiga.

Fa'ai'uga

A o tatou tutu i le fetaulaiga o lu'itau o le siosiomaga ma mea fou faatekinolosi, ua tula'i mai le PHA o se faailoilo o le faamoemoe i le malo o mea e mafai ona gafatia. Ae e sili atu nai lo na o se palasitika biodegradable-o se faʻailoga o le suiga faʻataʻitaʻiga ua sauni tagata e fai.

Mai lona fa'atupuina o microbial i lona tele fa'aoga gafatia, o le PHA o lo'o fa'apipi'iina le uiga o se lalolagi e le tatau ai ona tatou fa'aleaga mea fa'aonaponei mo le lelei o le si'osi'omaga. O lona vaetamaina e mafai ona ta'ita'i atu ai i tatou i se tamaoaiga fa'ata'amilosaga lea o otaota o se toe fa'afouga o le taimi ua tuana'i ma fa'atumauina le fa'atumauina i o tatou olaga i aso uma.

Peitaʻi, e pei foʻi o so o se malaga e suia ai, e iai foʻi luʻi o loo i luma atu. E le naʻo le faia o se biopolymer; e uiga i le suia o mafaufauga, toe faʻaleleia pisinisi, ma faʻamalosia le galulue faʻatasi i vaega ma tuaoi. E mana'omia ai tagata fa'atau e mana'omia suiga, fa'alapotopotoga o lo'o faia ni la'asaga toto'a, ma fai faiga fa'avae e tu'uina atu fa'avae talafeagai.

I le faaiuga, o le tala o le PHA e le o se tasi o mea faasaienisi. O se faʻamatalaga o le faʻamoemoe, faʻafouga, ma gaioiga faʻatasi. A o tatou agai atu i se lalolagi e le faalagolago i palasitika masani, e le gata ina tatou sailia ni fofo i faafitauli ogaoga o le siosiomaga ae o le toe faʻamalamalamaina o la tatou va ma le paneta.