微生物發(fā)酵法合成可降解塑料是指利用特定微生物把原料有機物作為食物，通過發(fā)酵作用合成高分子塑料。

微生物合成高分子材料主要有微生物聚酯和微生物多糖，其中典型的聚羥基鏈烷酸（酯）——PHA。
PHA結(jié)構(gòu)通式及分子式如上圖所示，其中，R為正烷基側(cè)鏈，范圍從甲基至壬基，n約為700～12000，PHA材料因分子鏈中R基團、共聚單體、鏈的長短而異，分為不同的PHA。

PHA性能
1）結(jié)晶性能
PHA是一種熱塑性結(jié)晶高分子材料，主要從生物體內(nèi)提取出來，純度較高，呈現(xiàn)出高旋光度。
2）熱穩(wěn)定性
熱穩(wěn)定性較差，隨著單體單元的不同和單體單元之間的連接方式的不同，耐熱性也不同。
玻璃轉(zhuǎn)化溫度為-30～0攝氏度之間，熔點在98～160攝氏度之間，熱分解溫度在185攝氏度以上，250攝氏度時快速分解，因此加工范圍窄。加工處理難度較大。
3）生物降解性能
熱降解、水解、環(huán)境降解、酶降解

全球PHA研發(fā)生產(chǎn)公司

國內(nèi)

微構(gòu)工場

主要實驗室是微生物實驗室，長期從事“微生物合成PHA降解塑料及其及應(yīng)用”的研究。本實驗室在國際學術(shù)期刊上共發(fā)表微生物技術(shù)和生物材料相關(guān)論文280多篇， Web of Sciences紀錄論文被引用一萬兩千多次。
獲得授權(quán)專利30項，40個公開專利。在實驗室負責人陳國強教授帶領(lǐng)下，目前開發(fā)的技術(shù)已經(jīng)在數(shù)家公司用于大規(guī)模生產(chǎn)微生物塑料聚羥基脂肪酸酯PHA，使我國成為PHA領(lǐng)域國際上學術(shù)和產(chǎn)業(yè)最發(fā)達的國
家、以及其醫(yī)學應(yīng)用研究做多的國家。
主要產(chǎn)品：
mP34HB 10（全生物降解的半結(jié)晶聚羥基脂肪酸酯（PHA）粉末）
PHA產(chǎn)品包括：聚-D-3-羥基丁酸PHB，D-3-羥基丁酸與D-3-羥基戊酸為3HV，共聚物PHBV，D-3-羥基丁酸與D-4-羥基丁酸共聚物P3HB4HB等超150種PHA單體。
3-羥基丁酸（3-HB）

麥得發(fā)

珠海麥得發(fā)生物科技股份有限公司于2019年03月25日成立。公司經(jīng)營范圍包括：章程記載的經(jīng)營范圍：聚羥基脂肪酸酯（PHA）及其上下游材料的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售；食品飲品原材料的生產(chǎn)及銷售；一次性醫(yī)療衛(wèi)生用品、醫(yī)療器械、醫(yī)藥緩釋劑新產(chǎn)品、醫(yī)用衛(wèi)生材料、醫(yī)用耗材的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售等。
陳國強教授現(xiàn)為麥得發(fā)公司主要股東、科學技術(shù)委員會主席。陳國強教授的PHA技術(shù)使我國成為全球PHA領(lǐng)域?qū)W術(shù)和產(chǎn)業(yè)最前沿的國家以及醫(yī)學應(yīng)用研究最多的國家。
主要產(chǎn)品：
標準mP34HB 10 
醫(yī)用mP34HB 100
食品飲料級酮體 D3HB （僅用于實驗室和研發(fā)應(yīng)用）

中糧生化

中糧生物化學（安徽）股份有限公司是我國生化領(lǐng)域涉足農(nóng)產(chǎn)品深加工的大型骨干企業(yè)、國家級農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)，成立于1998年8月28日，1999年7月12日公司股票在深圳證券交易所上市。公司資產(chǎn)總額72億元，在職員工近萬人，主要生產(chǎn)基地有在蚌埠市的檸檬酸生產(chǎn)區(qū)、氨基酸生產(chǎn)區(qū)、燃料酒精公司和熱電公司；蚌埠市以外的企業(yè)有馬鞍山生化公司、宿州生化公司、豐原油脂公司、碭山梨業(yè)公司；有國家級企業(yè)技術(shù)中心一個。2006年12月8日，中糧集團與蚌埠市政府及豐原集團簽訂協(xié)議，受讓豐原集團持有的中糧生化2億股股份（占總股本的20.74%），成為公司第一大股東。2010年，公司實現(xiàn)營業(yè)收入67億元，其中出口創(chuàng)匯1.86億美元。研發(fā)phb技術(shù)，暫無相關(guān)產(chǎn)品。

北京藍晶

北京藍晶微生物科技有限公司成立于2016年10月28日，注冊地位于北京市昌平區(qū)生命科學園生命園路20號院4號樓1層。經(jīng)營范圍包括技術(shù)開發(fā)、技術(shù)推廣、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)咨詢、技術(shù)服務(wù)；銷售自行開發(fā)的產(chǎn)品；產(chǎn)品設(shè)計；模型設(shè)計；包裝裝潢設(shè)計；會議服務(wù)；自然科學研究與試驗發(fā)展；工程和技術(shù)研究與試驗發(fā)展；農(nóng)業(yè)科學研究與試驗發(fā)展；醫(yī)學研究與試驗發(fā)展；組織文化藝術(shù)交流活動（不含營業(yè)性演出）；應(yīng)用軟件服務(wù)；軟件開發(fā)；軟件咨詢；教育咨詢（中介服務(wù)除外）。（市場主體依法自主選擇經(jīng)營項目，開展經(jīng)營活動；依法須經(jīng)批準的項目，經(jīng)相關(guān)部門批準后依批準的內(nèi)容開展經(jīng)營活動；不得從事國家和本市產(chǎn)業(yè)政策禁止和限制類項目的經(jīng)營活動。）北京藍晶微生物科技有限公司對外投資3家公司。
PHA方面的產(chǎn)品主要是PHA母粒 。

天安生物

該公司致力于聚羥基丁酸酯-共-戊酸酯（PHBV）的生產(chǎn)和應(yīng)用開發(fā)。發(fā)酵設(shè)施設(shè)在中華人民共和國寧波市北侖港，年產(chǎn)能為2000公噸。

自2000年成立以來，被公認為最大的PHBV生產(chǎn)商，年產(chǎn)能為2000公噸。2004年，成為世界上第一家使用水基提取技術(shù)實現(xiàn)PHBV商業(yè)化生產(chǎn)的公司，在全球成功獲得專利。        主要PHA產(chǎn)品是基于生物的和可生物降解的，因此可以滿足當今尋求環(huán)保解決方案的具有環(huán)保意識的公司的需求。

國外

Newlight

Newlight始于2003年，早期，發(fā)現(xiàn)海洋中的微生物每天利用空氣和溫室氣體制造稱為PHB的物質(zhì)： 一種可熔化的儲能材料，可用于替代塑料和皮革等物品。由于技術(shù)不成熟，經(jīng)過十年的努力，在2013年8月，該公司首次大規(guī)模運行該技術(shù)：利用海洋中的微生物來制造PHB空氣和甲烷基溫室氣體溶解在鹽水中。
在接下來的兩年內(nèi)多次獲獎，其中包括諾瓦學院年度生物力學獎，技術(shù)先鋒獎，新能源先鋒獎等。
2014年，該公司研發(fā)了一種“空氣碳”塑料，該塑料不僅能凈化溫室氣體廢物排放，而且塑料本身也來自于溫室氣體，利用溫室氣體作為資源，幫助解決塑料污染和氣候變化。
主要產(chǎn)品：
吸管、餐具、眼鏡和皮革，無動物和無農(nóng)作物蛋白
據(jù)了解，公司在做推出用于生物醫(yī)學和個人護理應(yīng)用的紡織品的打算。

RWDC Industries

總部位于新加坡的RWDC Industries是一家生物科技初創(chuàng)企業(yè)，主要研發(fā)和生產(chǎn)商用的生物可降解塑料。
RWDC Industries由Roland Wee和Daniel Carraway博士于2015年創(chuàng)立，如今，RWDC的PHA主要由廢食用油制成，并已通過TüVAUSTRIA認證，可在土壤，水和海洋條件下完全生物降解-不會留下任何有毒殘留物。
2020年5月，完成1.33億美元的兩階段B輪融資資金回合。 
2018年10月成功完成了由風險投資公司偉高達創(chuàng)投（Vickers Venture Partners）和中經(jīng)合集團（WI Harper Group）共同領(lǐng)投的1300萬美元的 A2 輪融資，A2輪融資資金將主要用于提供PHA在路易斯安那州和佐治亞州的產(chǎn)能，使其達到每年2000噸的產(chǎn)量，從而在2019年初成為世界上最大的PHA生產(chǎn)商之一。
生產(chǎn)出Solon，這種環(huán)保的石油衍生一次性塑料替代品。
RWDC生產(chǎn)的PHA應(yīng)用廣泛，包括一次性食品服務(wù)用品，例如吸管和杯蓋，以及紙張涂料、食品飲料包裝、消費品包裝、尿片、濕巾和農(nóng)業(yè)覆膜等。

Danimer Scientific

Danimer Scientific運營著兩個設(shè)施，這些設(shè)施的總面積超過200,000平方英尺，包括最先進的實驗室，制造設(shè)施和測試空間。位于美國東南部喬治亞州班布里奇市總部的20英畝土地上。早期，Danimer Scientific與NatureWorks合作開發(fā)了玉米基PLA樹脂，用于熱飲料紙杯，包括國際紙業(yè)公司的食品服務(wù)包裝材料的Ecotainer系列。2007年，從寶潔公司購買了知識產(chǎn)權(quán)，這增加了生物塑料技術(shù)平臺。其中包括一種特定類型的PHA，稱為中鏈長度聚羥基鏈烷酸酯（mcl-PHA）或Nodax?。
如今Danimer Scientific現(xiàn)在在近20個國家擁有125項專利。
主要產(chǎn)品有：
擠出涂料、擠出層壓材料、薄膜樹脂、油井聚合物、注塑樹脂、添加劑類
開發(fā)中的產(chǎn)品：
熱成型樹脂

Metabolix

創(chuàng)立于1992年，總部位于美國馬薩諸塞州cambridge，是一家先進生物材料公司，專注于為塑料行業(yè)提供可持續(xù)的解決方案。
麥特波利斯材料公司在微生物遺傳學、發(fā)酵工程程序、化學工程、聚合物科技、植物遺傳學及植物學方面有核心競爭力, Metabolix致力于使其生物技術(shù)研究與現(xiàn)實世界中的化學工程與工業(yè)實踐相結(jié)合。此外，麥特波利斯材料已經(jīng)創(chuàng)建了一個廣泛的知識產(chǎn)權(quán)組合,以保護其創(chuàng)新,它與技術(shù)結(jié)合起來,作為對其的業(yè)務(wù)和未來產(chǎn)業(yè)合作的寶貴基礎(chǔ)。
Metabolix公司的成立，是為了充分利用自然系統(tǒng)的可再生資源來生產(chǎn)復(fù)雜的生物聚合物。麥特波利斯材料公司專注于聚羥基烷酸酯( Polyhydroxyalkanoates , PHA )家族產(chǎn)品研究,其在活的生物體自然發(fā)生,化學性質(zhì)類似聚酯。目前, Metabolix公司已經(jīng)論證通過了工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)PHA生物聚合物的可行性。
麥特波利斯材料公司目前致力于在目標應(yīng)用中以其Mirel⑧PHA生物聚合物作為性能添加劑來降低生產(chǎn)成本或提升性能的研究,開發(fā)和商業(yè)化，如，在PVC和PLA生產(chǎn)工藝中。

Bosk Bioproducts

在2019年7月18日，加拿大自然資源部長尊敬的Amarjeet Sohi宣布，在生物塑料挑戰(zhàn)賽的第一階段中向BOSK生物產(chǎn)品投資15萬加元，旨在通過將森林殘留物轉(zhuǎn)化為可持續(xù)的國內(nèi)產(chǎn)品來幫助小型企業(yè)減少污染塑料材料。BOSK BIOPRODUITS總經(jīng)理Laurence Boudreault表示根據(jù)公認的可堆肥性標準，開發(fā)一種基于聚羥基鏈烷酸酯（PHA）和木材副產(chǎn)品的配方，以開發(fā)可用于生產(chǎn)各種塑料物體的生物塑料。
Bosk Bioproducts是一家加拿大公司，開發(fā)，制造和銷售環(huán)保型生物塑料產(chǎn)品，這些產(chǎn)品完全是可堆肥，無轉(zhuǎn)基因，無毒的，由紙漿和造紙行業(yè)運營中的可再生材料制成。

Genecis

Genecis由多倫多士嘉堡(UTSC)的工程師和畢業(yè)生創(chuàng)辦的學生創(chuàng)業(yè)公司。Genecis目前有兩個地點。他們的主要實驗室位于TofBanting和BestBuilding，他們與中試規(guī)模的生物反應(yīng)器合作，另一個位于UofTScarborough的環(huán)境科學和化學大樓，負責研究和開發(fā)。該公司將于明年晚些時候開放其示范工廠，并將每周將3噸有機廢物轉(zhuǎn)換為PHA。
位于UofTScarborough的Genecis實驗室的一個小型生物反應(yīng)器，用于幫助優(yōu)化其生產(chǎn)過程?？蓪⑹澄锢兂煽缮锝到馑芰?PHA)，用于制造玩具、軟包裝、3D打印線材和醫(yī)療應(yīng)用。

TerraVerdae Bioworks

TerraVerdae致力于開發(fā)生物可降解塑料袋用于培植樹苗，作為一家創(chuàng)新型生物聚合物和生物塑料公司，TerraVerdae 致力于開發(fā)可持續(xù)和可生物降解的聚合物、塑料以及包括廢棄物在內(nèi)的可再生碳源產(chǎn)品。TerraVerdae 在工業(yè)生物技術(shù)、生物工藝開發(fā)和先進的聚合物科學領(lǐng)域有先進設(shè)備和領(lǐng)先專業(yè)知識，擁有由世界一流的專業(yè)人士組成的多元化團隊。
該公司已從加拿大自然資源部的項目(CGP)獲得450萬美元，從加拿大工業(yè)研究援助項目(NRC IRAP)的國家研究委員會獲得咨詢服務(wù)和研發(fā)資金，以及其他投資者擴大其在埃德蒙頓的產(chǎn)品開發(fā)設(shè)施，通過這項投資，TerraVerdae加強了用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、食品包裝、粘合劑和個人護理市場的工業(yè)生物塑料生產(chǎn)的內(nèi)部產(chǎn)品開發(fā)專業(yè)知識和設(shè)備研發(fā)，另外還定制設(shè)計生物塑料的強度，彈性，抗沖擊性等獨特的微調(diào)配方。

該公司的產(chǎn)品重點是薄膜和涂料、熱塑性塑料模制品、粘合劑和特種PHAs。典型的產(chǎn)品是用于培植樹苗的生物塑料袋。

Kaneka 

kaneka公司總部在東京都港區(qū)赤阪（方舟森大廈），擁有高砂實業(yè)有限公司，大阪工廠，滋賀工廠，鹿島工廠四個廠和多個實驗室。1949年設(shè)立金ane化學工業(yè)株式會社。 

PHA 既是一種性能優(yōu)良的環(huán)保生物塑料，又具有許多可調(diào)節(jié)的材料性能，其隨著成本的進一步降低以及高附加值應(yīng)用的開發(fā)，將成為一種成本可被市場接受的多應(yīng)用領(lǐng)域生物材料。由于它是一個組成廣泛的家族，其從堅硬到高彈性的性能使其可以適用于不同的應(yīng)用需要。PHA 的結(jié)構(gòu)多樣化以及性能的可變性使其成為生物材料中重要的一員。相對于 PLA，PHA 發(fā)展的歷史很短，發(fā)展的潛力更大，其應(yīng)用的空間也更大。

該公司主要研究乙烯基和氯堿，高性能聚合物（MOD），高性能聚合物（MS），泡沫和住宅技術(shù)，E＆I技術(shù)，光伏和能源管理，高性能纖維，醫(yī)療，制藥和補充營養(yǎng)，食品和農(nóng)業(yè)。        2019年，從可生物降解的聚合物PHBH工廠開工到PHBH 工廠年產(chǎn)量5,000噸，現(xiàn)已將phbh運用到了化妝品，醫(yī)療，食品，農(nóng)業(yè)等很多領(lǐng)域。 

總結(jié)

PHA 既是一種性能優(yōu)良的環(huán)保生物塑料，又具有許多可調(diào)節(jié)的材料性能，其隨著成本的進一步降低以及高附加值應(yīng)用的開發(fā)，將成為一種成本可被市場接受的多應(yīng)用領(lǐng)域生物材料。由于它是一個組成廣泛的家族，其從堅硬到高彈性的性能使其可以適用于不同的應(yīng)用需要。PHA 的結(jié)構(gòu)多樣化以及性能的可變性使其成為生物材料中重要的一員。相對于 PLA，PHA 發(fā)展的歷史很短，發(fā)展的潛力更大，其應(yīng)用的空間也更大。