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PHA(Polyhydroxyalkanoates)는 미생물이 자연적으로 생산하는 생분해성 고분자로, 다양한 환경에서 빠르게 분해되는 특징이 있습니다. PHA의 분해는 주로 미생물이 분비하는 PHA depolymerase에 의해 이루어지며, 이 효소는 PHA의 에스터 결합을 가수분해합니다. 이 과정을 통해 PHA는 저분자량의 올리고머와 모노머로 분해됩니다[2][5]. 가정 내, 토양, 바다 등 다양한 환경에서는 각기 다른 미생물 군집이 존재하며, 이들 미생물들은 PHA를 분해할 수 있는 능력을 가지고 있습니다[4]. 특히 해양 환경에서는 염분과 다양한 미생물들이 PHA의 분해를 더욱 촉진합니다[3].

PHA는 고유의 화학 구조로 인해 다양한 조건에서 높은 효율로 분해될 수 있습니다. 예를 들어, PHA는 열대 해양 환경에서 Enterobacter, Bacillus 및 Gracilibacillus 속의 박테리아에 의해 분해될 수 있으며, 토양 환경에서는 Burkholderia, Alcaligenes, Mycobacterium 및 Streptomyces 속의 박테리아가 관여합니다[5]. 또한, PHA의 분해 속도는 그 구성, 결정화도, 첨가제 및 표면적에 따라 달라질 수 있습니다[2].

화학적으로 탐구해볼 만한 다른 생분해성 물질로는 PLA(Polylactic Acid)와 PBS(Polybutylene Succinate)가 있습니다. PLA는 옥수수 전분 등에서 추출한 젖산으로 만들어지며, 주로 산업적 조건에서 빠르게 분해됩니다[1]. 반면, PBS는 석유화학과 바이오매스에서 유래한 물질로, 토양 및 해양 환경에서 분해될 수 있습니다. 이들 물질의 분해 과정과 조건을 비교 연구하는 것도 흥미로울 것입니다. 예를 들어, PLA는 해양 환경에서 분해 속도가 매우 느리지만, PHA는 다양한 미생물 군집에 의해 빠르게 분해됩니다[1][5]. 이러한 비교 연구는 생분해성 플라스틱의 환경적 영향을 더욱 명확히 이해하는 데 기여할 수 있습니다.

출처

[1]Zheng, Y., Yanful, E., & Bassi, A. (2005). A Review of Plastic Waste Biodegradation. Critical Reviews in Biotechnology, 25, 243 - 250.

[2]Koller, M., & Mukherjee, A. (2023). Polyhydroxyalkanoate (PHA) Bio-polyesters ？ Circular Materials for Sustainable Development and Growth. Chemical and Biochemical Engineering Quarterly.

[3]Choi, C., Lee, C., Yoo, J., Yang, S., & Kang, S. (2016). Improvement of Biodegradation of Wood Plastic Composites using Rice-Bran Mixture. Bioresources, 11, 1982-1990.

[4]Kwiecie？, M., Adamus, G., & Kowalczuk, M. (2013). Selective reduction of PHA biopolyesters and their synthetic analogues to corresponding PHA oligodiols proved by structural studies.. Biomacromolecules, 14 4, 1181-8 .

[5]Jin, H., & Nikolau, B. (2014). Evaluating PHA Productivity of Bioengineered Rhodosprillum rubrum. PLoS ONE, 9.

본 답변은 틀루토(tlooto.com)에서 어느정도 참조하였습니다~!