Polihidroksi alkanoat: Perbedaan antara revisi

Penggunaan PHB sebagai kemasan dapat disejajarkan dengan plastik konvensional berbahan dasar [[minyak bumi]] karena PHB memiliki kemiripan sifat dengan plastik yang disintesis dari turunan [[bahan bakar fosil]].<ref name="Grothe"/><ref name="Patnaik">{{en}}Patnaik PR. 2006. [http://www.clbme.bas.bg/bioautomation/2006/vol_5.1/files/5_1.3.pdf Fed-batch optimization of PHB synthesis through mechanistic, cybernetic and neural approaches] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131115152442/http://www.clbme.bas.bg/bioautomation/2006/vol_5.1/files/5_1.3.pdf |date=2013-11-15 }}. Bioautomation 5: 23-38.</ref>

[[Struktur kimia]] dari PHA mempengaruhi sifat-sifatnya.<ref name="A">{{en}}Chen GQ.2010. [http://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-3-642-03287-5_2 Plastics Completely Synthesized by Bacteria: Polyhydroxyalkanoates]. Di dalam: Chen GQ.2010. ‘’Plastics from Bacteria’’. Berlin: Springer. doi: 10.1007/978-3-642-03287</ref>. Dalam produksi PHA pada bakteri, struktur PHA yang diproduksi dapat dimodifikasi dengan mengubah spesies bakteri atau kondisi pertumbuhan.<ref name="A"/>. Keragaman ini adalah berguna dalam menghasilkan berbagai produk berbahan dasar yang berbeda, mulai dali implan medis, hingga pembungkus makanan.<ref name="A"/>. Secara umum, properti yang dapat dimiliki molekul PHA adalah sebagai berikut:

* tidak [[permeabel]] terhadap gas.<ref name="A"/>.

Di dalam sel bakteri, PHA diakumulasi sebagai bulir (granul) yang dikelilingi oleh [[protein]] dan [[lemak]].<ref name="B">{{en}}Lu J, Tappel R, Nomura C. 2009. [http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/15583720903048243 Mini-Review: Biosynthesis of Poly(hydroxyalkanoates]. ''Polym. Rev.''49: 226-248. doi: 10.1080/15583720903048243</ref>. Protein dan lemak tersebut, diperkirakan berperan penting, baik dalam produksi maupun degradasi senyawa PHA dalam sel.<ref name="B"/>. Pada proses biosintesis PHA, senyawa prekursor PHA, [[3-hidroksialkanoil-CoA]], dapat diperoleh melalui metabolisme [[Asetil-CoA]].<ref name="A"/>. Sementara itu, 3-hidroksialkanoil-CoA, juga dapat diperoleh melalui [[beta-oksidasi]] [[asam lemak]].<ref name="A"/>. Pada ''[[Ralstonia eutropha]]'', enzim [[beta-ketiolase]], [[asetoasetil-CoA reduktase]], dan [[PHA sintase]] yang disandikan oleh [[gen]] ''pha''A, ''pha''B, dan ''pha''C, merupakan tiga [[enzim]] kunci untuk sintesis PHA.<ref name="A"/>.

PHA dan senyawa turunannya mempunyai aplikasi yang luas.<ref name="Grothe"/><ref name="Patnaik"/><ref name="Shah"/><ref name="Tokiwa"/> Sebagai kemasan, PHB tahan terhadap radiasi [[ultraviolet]], permeabel terhadap oksigen, dan kedap air.<ref name="Grothe"/> Hal ini membuat PHB cocok sebagai kemasan makanan.<ref name="Grothe"/> PHB juga dapat dimanfaatkan sebagai bahan untuk membuat [[benang bedah]] karena kemampuannya untuk terdegradasi menjadi molekul yang tidak beracun pada tubuh manusia.<ref name="Shah">{{en}}Shahhosseini S. 2004. [http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02931065 Simulation and optimisation of PHB production in fed-batch culture of Ralstonia eutropha]. Process Biochem 39: 963-939.</ref> Sebagai ''[[biodiesel]]'', turunan [[metil ester]] dari PHA juga berpotensi sebagai bahan bakar kendaraan.<ref name="Patnaik"/> Beberapa studi melaporkan bahwa R-(3)-asam hidroksibutirat ((R)-3-HB) sebagai monomer PHB menunjukkan aktivitas [[antimikrob]], [[antiviral]], dan [[insektisidal]].<ref name="Tokiwa">{{en}}Tokiwa Y, Ugwu CU. 2007. [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17543411 Biotechnological production of (R)-3-hydroxybutyric acid monomer]. '''J Biotechnol''' 132: 264-272.</ref> Terlebih lagi, R-(3)-HB dapat dimanfaatkan sebagai balok susun kimia dalam sintesis beberapa [[senyawa kimia]] seperti [[antibiotik]], [[vitamin]], senyawa [[aromatik]], dan [[feromon]].<ref name="Tokiwa"/>

Secara umum, metode [[kultur tertutup]] (''batch'') adalah metode kultur yang populer.<ref name="Waites"/>. Kelebihan proses batch dibandingkan metode kultur lainnya adalah prosesnya yang lebih sederhana dan penanggulangan [[kontaminasi]] yang lebih mudah.<ref name="Waites">Waites MJ, Morgan NL, Rockey JS, Higton G. 2001. Industrial Microbiology: An Introduction. London: Blackwell Science. ISBN 978-0-632-05307-0</ref> Hanya saja proses ini kurang efektif dalam memproduksi produk yang terasosiasi dengan pertumbuhan.<ref name="Waites"/> Selain itu, kerugian lain dari proses batch adalah banyaknya tenaga dan waktu yang terbuang untuk sterilisasi dan variabilitas yang tinggi antar batch.<ref name="Waites"/>

Dalam berbagai studi produksi PHA, metode kultur tertutup adalah populer.<ref name="Amache">{{en}}Amache R, Sukan A, Safari M, Roy I, Keshavarz T. 2013. [http://www.researchgate.net/profile/Artun_Sukan/publication/257508914_Advances_in_PHAs_Production/file/e0b4952556e7e5665b.pdf Advances in PHA Production]. ''Chem Eng Trans'' 32: 931-935</ref> Hal tersebut karena fleksibilitasnya yang tinggi dan ongkos operasionalnya yang rendah.<ref name="Amache"/> Sayangnya produksi PHA menggunakan metode kultur tertutup terasosiasi dengan produktivitas yang rendah.<ref name="Amache"/>. Berbagai strategi untuk meningkatkan produktivitas PHA telah dicari.<ref name="Amache"/> Banyak penulis mulai mencoba menggunakan metode ''[[fed-batch]]'' untuk produksi PHA.<ref name="Amache"/> Meskipun ''fed-batch'' umumnya mempunyai yield yang lebih tinggi, akan tetapi produksi dengan metode kultur ''fed-batch'' dinilai masih belum memuaskan.<ref name="Amache"/> Untuk itu, metode kultur tertutup dan fed batch mulai dikombinasikan untuk memperoleh produktivitas yang lebih tinggi.<ref name="Amache"/>. Selain kombinasi metode kultur, pendekatan lain untuk meningkatkan produktivitas mencakup pemilihan jenis [[mikroorganisme]], kondisi [[fermentasi]] ([[pH]], [[aerasi]], [[agitasi]]), jenis substrat [[karbon]] (kompleks atau terdefinisi), optimasi komposisi media (nitrogen, fosfat, dan elemen kelumit), pemilihan jenis bioreaktor, dan penggunaan [[galur]] unggul.<ref name="Amache"/>