Enzymatyczna i hydrolityczna degradacja poli(e-kaprolaktonu) w warunkach naturalnych

• Autorzy: Krasowska K. , Hejmowska A. , Rutkowska M.

Warianty tytułu

EN

Enzymatic and hydrolytic degradation of poly(e-caprolactone) in natural environment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badania obejmowały degradację środowiskową poli(e-kaprolaktonu) (PCL) w rozmaitych warunkach naturalnych, a także w środowisku eliminującym działalność organizmów żywych. Przebieg degradacji oceniano na podstawie zmian masy PCL oraz jego ciężaru cząsteczkowego i struktury powierzchni w warunkach różnej temperatury i pH środowiska. Ustalono, że w badanych naturalnych środowiskach degradacja jest rezultatem hydrolizy zarówno enzymatycznej (powodującej degradację powierzchni i zmieniającej jedynie masę, a nie ciężar cząsteczkowy próbki), jak i chemicznej (będącej przyczyną obserwowanego zmniejszenia ciężaru cząsteczkowego). Decydującą rolę w procesie przebiegającym w warunkach naturalnych odgrywa hydroliza enzymatyczna.

EN

The studies on environment degradation of poly(e-caprolactone) (PCL) in various natural conditions namely in the compost with activated sludge and in seawater were done. Poly(e-caprolactone) degradation has been also carried out in laboratory conditions in seawater with sodium azide addition (NaN3, 0.195 g/L). NaN3 eliminated the activity of microorganisms what allowed evaluation of chemical hydrolysis part in the process of degradation in seawater. Enzymatic and chemical hydrolyses in the process of environmental degradation of PCL were evaluated based on the changes of: sample weight (Table 4), molecular weight of the polymer (Table 5) and the surface structure (Fig. 1). Effects of temperature, pH of environment and activities of dehydrogenases in the compost (Table 1-3) on the course of the process studied were determined. PCL sensitivity to biological decomposition has been confirmed. It was found that PCL degradation in the environments studied was a result of both enzymatic and chemical hydrolyses and enzymatic hydrolysis play the key role in the process.

Słowa kluczowe

PL

poli(ε-kaprolakton); biodegradacja; działanie enzymów; hydroliza; woda morska

EN

poly(e-caprolactone); biodegradation; enzymes activity; hydrolysis; seawater; compost

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 51, nr 1
• Strony: 21--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz.

Twórcy

autor

Krasowska K.

autor

Hejmowska A.

autor

Rutkowska M.

• Akademia Morska, Katedra Chemii, ul. Morska 83, 81-225 Gdynia,

Bibliografia

• 1. Tsuji H., Ikada Y.: w „Current Trends in Polymer Science" (red. De Vries K. L.), Research Trends, 27, Trivandrum, Indie 1999.
• 2. Ikada Y., Tsuji H.: Macromol Chem. Rapid. Commun. 2000/21,117.
• 3. Gallet G., Lempiainen R., Karlsson S.: Polym. Degrad. Stnb. 2001, 71,147.
• 4. Kim M-N, Lce A-R. Yoon Y-S., Chin I-Y: Eur. Polym.J.2000, 36, 1677.
• 5. Eldsater C., Erlandsson B., Renstad R., Albertsson A.C., Karlsson S.: Polymer 2000, 41,1297.
• 6. Imam S. H., Gordon S. H., Shorgen R. L., Tosteson T. R., Govind N. S., Greene R. V.: Appl. Environ. Microbiol. 1999, 65, nr 2, 431.
• 7. Ohtaki A., Akakura N., Nakasaki K.: Polym. Degrad. Stab. 1998, 62, 279.
• 8. Rutkowska M., Krasowska K., Heimowska A., Steinka I.: Polimery 2002, 47, 262.
• 9. Rutkowska M., Krasowska K., Heimowska A., Steinka I., Janik H., Haponiuk J., Karlsson S.: Pol. J. Environ. Stud. 2002, 11, nr 4, 413.
• 10. Tsuji H., Suzuyoshi K.: Polym. Degrad. Stab. 2002, 75, 347.
• 11. Tsuji H., Suzuyoshi K.: Polym. Degrad. Stab. 2002, 75, 357.
• 12. Kasuya K., Takagi K., Ischiwatari S., Yoshida Y., Doi Y: Polym. Degrad. Stab. 1998, 59, 327.
• 13. Li S., Vert M.: w „Degradable Polymers" (red. Scott G., Gileat D.), Chapman and Hall, Londyn 1995, rozdz. 4, str. 43.
• 14. Mochizuki M., Hirami M.: Polym. Advan. Technol. 1997,8/203.
• 15. Hermanowicz W., Dojlido J., Dożańska W., Koziorowski B., Zerbe J.: „Fizyczno-chemiczne badanie wody i ścieków", Arkady, Warszawa 1999, str. 498.
• 16. Tillier D., Lefebvre H., Tessier M.: Macromol. Chem. Physic. 2004, 205, nr 5, 581.
• 17. Lenz R. W.: Adv. Polym. Sci. 1993,107.
• 18. Haug R. T.: „The Practical Handbook of Compost Engineering", Lewis, Londyn 1993, str. 121.
• 19. Encyklopedia biologiczna. Wszystkie dziedziny nauk przyrodniczych, tom III, Agencja Publicystyczno-Wydawnicza Opres, Kraków 1998.
• 20. Hakanson L.: „Środowisko Morza Bałtyckiego. Charakterystyka fizyczno-geograficzna zlewiska Morza Bałtyckiego", Zeszyt l, Uppsala University, Sweden 1991.
• 21. Li S., Mc Carthy S. P., Downey M. J., Gross R. A.; Macromolecules 1990, 32, 4454.
• 22. Pitt C. G., Chasalow F. I., Hibionada Y. M., Klimas D, M., Schindler A. J.: J. Appl. Polym. Sci. 1981, 26, 3779.
• 23. Pitt C. G., Gratzel M. M., Kimmel G. L. i in.: Biomaterials 1981, 2, 215.
• 24. Tilstra L., Johnsonbaugh D.: J. Environ. Polym. Degrad. 1993, l, 257.
• 25. Benedict C. V., Cook W. J., Jarrett P., Cameron J. A., Huang S. J., Beli J. P: J. Appl. Polym. Sci. 1983,28,327.
• 26. Mucha M.: „Polimery a ekologia". Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź 2002.
• 27. Pitt C. G., Gu Z. W: J. Control. Rei. 1987,4,283.
• 28. Fredericks R. J., Melveger A. J., Dolegiewtz L. J.: J.Polym. Sci.: Polym Phys. Ed. 1984,22,57.