Impact of PBSA (Bionolle) Biodegradation Products on the Soil Microbiological Structure

• Autorzy: Lichocik M. , Owczarek M. , Miros P. , Guzińska K. , Gutowska A. , Ciechańska D. , Krucińska I. , Siwek P.

Warianty tytułu

PL

Badania wpływu produktów biorozkładu polimeru PBSA (bionolle) i włókniny na strukturę mikrobiologiczną środowiska glebowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An impact of the decomposition products of Poly(butylene succinate adipate) (PBSA) (Bionolle 3001) in the form of polymer chips and nonwovens made of the polymer upon the qualitative and quantitative microbiological profile of the soil in which samples of the materials were incubated was investigated. The mass loss of the polymer and nonwovens as a result of their biodegradation proceeding in the soil was compared. Two kinds of the soil were applied in the biodegradation tests: garden soil and an agriculture soil taken from the experimental field plots of the Agriculture University (AU) of Cracow. The AU soil despite low moisture content is fertile and holds a great amount of microorganisms. The garden soil does not offer favourable conditions for the biodegradation process, confirmed by a low mass loss in the incubated Bionolle#3001 samples.

PL

W ostatnich dekadach ważnym kierunkiem badań jest opracowanie takich materiałów, które będą ulegały całkowitemu rozkładowi w bardzo krótkim czasie, a produkty ich biodegradacji będą przyjazne środowisku. Gleba jest źródłem wielu mikroorganizmów charakteryzujących się różnymi właściwościami biochemicznymi. Enzymami odgrywającymi główną rolę w degradacji polimerów są esterazy i proteazy zasadowe wytwarzane przez laseczki z rodzaju Bacillus sp., grzyby z rodzaju Tritrachium sp., promieniowce z rodzaju Amycolatopsis sp., oraz Paenibacillus sp. Określono wpływ produktów rozkładu polimeru PBSA (Bionolle#3001) i włókniny otrzymanej z tego polimeru na skład jakościowy i ilościowy profilu mikrobiologicznego gleby, w której inkubowano próby polimeru i włókniny. Dokonano również porównania stopnia ubytku masy polimeru i włókniny w wyniku biorozkładu w glebie ogrodniczej i pochodzącej z pól doświadczalnych Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie.

Słowa kluczowe

EN

biodecomposition; aliphatic polyesters; soil biodegradation; microorganisms; soil environment

PL

biodekompozyty; poliestry alifatyczne; biodegradacja w glebie; mikroorganizmy; środowisko gleby

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 20, no. 6B (96)
• Strony: 179--185
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Lichocik M.

• Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres

autor

Owczarek M.

• Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres

autor

Miros P.

• Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres

autor

Guzińska K.

• Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres

autor

Gutowska A.

• Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres

autor

Ciechańska D.

• Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres

autor

Krucińska I.

• Poland, Łódź, Lodz University of Technology, Faculty of Material Technologies and Textile Design, Department of Material and Commodity Sciencs and Textile Metrology

autor

Siwek P.

• Poland, Kraków, University of Agriculture in Krakow, Faculty of Horticulture, Department of Vegetable and Herbal Plants

Bibliografia

• 1. Żuchowska D, Steller R, Meissner W. Polymeric composites prone to biodegradation (in Polish). Polimery 2007; 52; 7-8.
• 2. http://karnet.up.wroc.pl/~weber/ powstaw1.html
• 3. Różalski A. Exercise in general microbiology. Ed. University of Lodz, Ed. IV, 2004.
• 4. Wakieć R. Separation of microorganisms from soil- potential producers of biologically active compounds (in Polish). In: Biotechnologia leków, 2006.
• 5. Nowak B, Pająk J. Biodegradation of polylactide (PLA) (in Polish), ISSN1733- 4381, 2010; 12; 2: 1-10.
• 6. Pranamuda H, Tokiwa Y, Tanaka H. Polylactide Degradation by an Amycolatopsis sp. Applied And Environmental Microbiology 1997; 63; 4: 1637–1640.
• 7 Nowak B, Pająk J, Łabużek S, Rymarz G, Talik E. Biodegradation of poly(ethylene terephthalate) modified with polyester Bionolle by Penicilliumfuniculosum. Polimery 2011; 56; 1.
• 8. Mayumi D, Akutsu-Shigeno Y, Uchiyama H, Nomura N, Nakajima-Kambe T. Identification and characterization of novel poly(DL-lactic acid) depolymerases from metagenome. Appl Microbiol Biotechnol. 2008; 79: 743-750.
• 9. http://www.showadenko.us/en/products/ bionolle.html
• 10. Fujimaki T. Processability and properties of aliphatic polyesters, ‘BIONOLLE’, synthesized by polycondensation reaction. Polymer Degradation and Stability 1998; 59: 209 – 214.
• 11. http://www.showadenko.us/product/ bionolle.php
• 12. Technical data sheet, Showa Highpolymer Co.LTD.
• 13. 5.WO 2008/008067 A1 to Wang at al., Biodegradable aliphatic polyester for use in nonwoven webs.
• 14. Łabużek S, Pająk J, Nowak B, Solga M. Investigation into the toxcicity of biodegradation products of the polyester Bionolle (in Polish). Polimery 2008; 53; 5.
• 15. Scherer TM, Clinton Fuller R, Lenza RW, Goodwinc S. Hydrolase activity of an extracellular depolymerase from Aspergillusfumigatus with bacterial and synthetic polyesters. Polymer Degradation and Stability 1999; 64: 267- 275.
• 16. http://www.zgf.uni.wroc.pl/dydaktyka/ przedmioty/Ochrona%20gleb/ Ochrona%20gleb-PSOS-5.pdf
• 17. Ichikawa Y, Mizukoshi T. Synthetic Biodegradable Polymers, Advances in Polymer Science, Bionolle (Polybutylenesuccinate). Chemistry and Materials Science 2012; 24: 285-313.
• 18. Rizarelli P, Puglisi C, Montaudo G. Soil burial and enzymatic degradation in solution of aliphatic co-polyesters. Polymer Degradation and Stability 2004; 85: 855-863.
• 19. Hayase N, Yano H, Kudoh E, Tsutsumi C, Ushito K, Miyahara Y, Tanaka S, Nakagawa K. Isolation and characterization of Poly(Butylene Succinate-co-Butylene Adipinate) - degrading Microorganism. Journal of Bioscience and Bioengineering 2004; 97; 2: 131-133.
• 20. PN ISO 11266: 1997. Soil quality Principles of laboratory testing of organic matter biodegradation in soil in aerobic conditions (in Polish).
• 21. PN-EN ISO 11721-1:2002. Textiles. Estimation of resistance to microorganisms action in textile materials with cellulose content. Method of soil burying Part I Assessment of decay- inhibiting finishing (in Polish).
• 22. PN-EN ISO 11721-2:2002. Textiles. Estimation of resistance to microorganisms action in textile materials with cellulose content. Method of soil burying Part 2 Identification of antifungal finishing considering its efficiency in time (in Polish).
• 23. PN-EN ISO 4833:2004. Microbiology of food and fodder-Horizontal method of estimating the number of microorganisms-Dish method at temperature of 30 °C (in Polish).
• 24. PN-EN ISO 7218:2008. Microbiology of food and fodder- General demands and principles in microbiological examination (in Polish).
• 25. PKN-ISO/TS 19036:2011. Microbiology of food and fodder-Guidelines for the assessment of measurement uncertainty (in Polish).