Poly(3-hydroxybutyrat) är en biologiskt nedbrytbar polymer som produceras av olika bakteriearter och betraktas som ett lovande alternativ till konventionella fossilbaserade plaster. Under de senaste åren har forskningen i allt större utsträckning fokuserat på att utveckla genomförbara och hållbara metoder för PHB-produktion i linje med hållbar utvecklings tre pelare: miljömässig, ekonomisk och social hållbarhet. Bland de bakteriestammar som undersökts har C. necator framträtt som en nyckelorganism på grund av dess naturliga förmåga att ackumulera PHB.

I denna studie odlades C. necator DSM 545 på enzymatiskt hydrolyserat brödavfall med varierande kol- och kväveinnehåll. Syftet var att undersöka möjligheten att använda livsmedelsavfall som ett kostnadseffektivt och hållbart substrat för bioplastproduktion. Inledande karakterisering av brödhydrolysatet visade på en hög kol-till-kväve-kvot (C:N), med ett genomsnitt på cirka 40:1. För att främja mikrobiell tillväxt och biomassaproduktion3justerades kväveinnehållet genom tillsats av ammoniumnitrat, vilket möjliggjorde jämförande fermentationsförsök under olika näringsförhållanden.

Resultaten visade att C. necator framgångsrikt kunde odlas på det förbehandlade brödavfallet, med biomassautbyten upp till 0,12 g/g (Yx/S). Dessutom ackumulerade bakterien PHB effektivt, med polymerutbyten på 0,53 g/g (Yp/X) samt 0,063g/g (Yp/S), en produktivitet på 0,03 g/L/h och ett intracellulärt PHB-innehåll på cirka 50 %. Dessa resultat stödjer potentialen för hydrolyserat brödavfall som ett lämpligt substrat för hållbar PHB-produktion och bidrar till pågående insatser inom livsmedelsavfallsvalorisering och cirkulär bioekonomi.

Poly(3-hydroxybutyrate) is a biodegradable polymer produced by bacteria, offering a sustainable alternative to fossil-based plastics. C. necator has emerged as a key strain for its natural ability to accumulate PHB. In this study, C. necator DSM 545 was cultivated on enzymatically hydrolysed bread waste, with varying carbon and nitrogen compositions. The aim was to explore the feasibility of using food waste as a low-cost, sustainable substrate for bioplastic production. Initial characterisation of the bread hydrolysate revealed a high carbon-to-nitrogen (C:N) ratio, averaging around 40:1. To enhance microbial growth and biomass formation, the nitrogen content was adjusted through supplementation with ammonium nitrate, enabling comparative fermentation trials under different nutrient conditions.

Results demonstrated that C. necator was successfully cultivated on the pretreated bread waste without any nutrient supplementation, with biomass yields reaching 0,12 g/g (Yx/S). Moreover, the bacterium efficiently accumulated PHB, achieving polymer yields of 0,53 g/g (Yp/x) and 0,063 g/g (Yp/S), a productivity of 0,03 g/L/h, and an intracellular PHB content of approximately 50%. These findings support the potential of hydrolysed bread waste as a viable feedstock for the sustainable production of PHB and contribute to ongoing efforts in food waste valorisation and circular bioeconomy strategies.