PBS由丁二酸與丁二醇縮聚而成，具有性能上耐熱性更佳，價(jià)格上與PLA基本持平，降解速率快的特點(diǎn)，是一種理想的可降解塑料材料。目前應(yīng)用受限的主要原因是PBS實(shí)際生產(chǎn)產(chǎn)量供給不足，供給不足的原因是原料丁二酸供給受限。

目前我國有PBS產(chǎn)線的企業(yè)有安慶和興化工年產(chǎn)1萬噸/年，藍(lán)山屯河年產(chǎn)0.8萬噸/年，竇氏化學(xué)0.1萬噸/年(PBS與PBAT產(chǎn)線可以轉(zhuǎn)化，此處未考慮PBAT產(chǎn)能)。丁二酸現(xiàn)有產(chǎn)能有化工法飛揚(yáng)化工1萬噸/年，安慶和興化工0.5萬噸/年，三信化工0.5萬噸/年，寶雞金寶玉0.5萬噸/年，實(shí)際產(chǎn)量不足1萬噸/年。合成生物學(xué)方法山東蘭典產(chǎn)能2萬噸/年，正在逐步擴(kuò)產(chǎn)中，規(guī)劃30萬噸/年的產(chǎn)能。

1、合成生物學(xué)方法合成丁二酸再聚合而成的PBS屬于生物基可降解塑料

化工法丁二酸新增產(chǎn)能受限，合成生物學(xué)方法是未來方向。

丁二酸的傳統(tǒng)化工合成方法有電化學(xué)法與順酐加氫法，電化學(xué)法技術(shù)發(fā)展成熟，原理上通過電極陰極反應(yīng)順丁烯二酸酐完成加氫還原生成丁二酸，陽極反應(yīng)水分子氧化生成氧氣。總反應(yīng)即為順丁烯二酸酐與水反應(yīng)，生成丁二酸與氧氣。電化學(xué)方法裝置規(guī)模受限，且能耗過大， 因此新增產(chǎn)能受阻。

順酐加氫法是指以順丁烯二酸或順丁烯二酸酐為原料，通常需要載有活性炭的鎳或貴金屬為催化劑，催化加氫得到丁二酸，反應(yīng)溫度需要60C-100C。具有催化劑價(jià)格昂貴，過程中產(chǎn)生碳排放的問題，因此合成生物學(xué)方法是新增丁二酸產(chǎn)能的未來發(fā)展方向。

化工法生產(chǎn)丁二酸再聚合而成的PBS為非生物基可降解塑料，合成生物學(xué)方法合成PBS為生物基可降解塑料，符合可降解塑料的大方向。如果通過化工法合成丁二酸，再與化工法合成的丁二醇聚合而成的PBS屬于非生物基可降解塑料范疇，最初原料為石油，而通過合成生物學(xué)方法合成的丁二酸，再與丁二醇聚合而成PBS則屬于生物基可降解塑料，原料為葡萄糖等可再生資源，更進(jìn)一步，丁二醇也可以由生物基丁二酸加氫而來，以合成完全生物來源的PBS可降解塑料，更加符合碳中和的大方向。

2、菌株構(gòu)建需要綜合考慮物質(zhì)代謝與能量代謝調(diào)控，合成生物學(xué)方法相較于化工法已顯成本優(yōu)勢

通過合成生物學(xué)合成丁二酸海外BioAmber方法與Roquette ( 帝斯曼/Roquette )方法，國內(nèi)山東蘭典技術(shù)較為成熟。丁二酸的天然代謝途徑經(jīng)過糖酵解-三羧酸循環(huán)過程，在菌株改造過程中，主要目的是抑制代謝過程中丙酮酸向非丁二酸途徑的轉(zhuǎn)化，以及構(gòu)建相應(yīng)的能量代謝調(diào)控過程。

在BioAmber的改造路徑中，底盤細(xì)胞選取東方伊薩酵母，首先敲低了丙酮酸向乙醇的轉(zhuǎn)化途徑，同時(shí)通過酶結(jié)構(gòu)的改造/外源酶的引入，加強(qiáng)了TCA還原途徑中從丙酮酸到草酰乙酸再到蘋果酸再到延胡索酸最終到琥珀酸的路徑。同時(shí)在能量代謝調(diào)控方面抑制了L-谷氨酰胺到UTP的轉(zhuǎn)化，保證NADH供應(yīng)。在產(chǎn)率方面，BioAmber 為0.45 wt%；濃度為48.2g/L；產(chǎn)量為0.97 g/L·h。

在Reverdia 的改造路徑中，底盤細(xì)胞選取釀酒酵母，首先敲低了丙酮酸向乳酸的轉(zhuǎn)化途徑，同樣通過外源酶基因的引入加強(qiáng)了TCA還原途徑中從丙酮酸到草酰乙酸再到蘋果酸再到延胡索酸最終到琥珀酸的路徑。在能量代謝調(diào)控方面，上調(diào)氧化型谷胱甘肽到谷胱甘肽的反應(yīng)過程，保證NADH的供應(yīng)。在產(chǎn)率方面，Reverdia 為0.69 wt%；濃度為43g/L；產(chǎn)量分別為0.45g/L . h。