Biodegradacja : atrakcyjna alternatywa dla obecnych technik utylizacji odpadów tworzyw polimerowych

• Autorzy: Wróblewska-Krepsztul J. , Michalska-Pożoga I. , Szczypiński M. , Szczypiński M. M. , Rydzkowski T.

Warianty tytułu

EN

Biodegradation : an attractive alternative to current practices for polymer waste disposal

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Tworzywa polimerowe podlegają procesom biodegradacji. Zainteresowania naukowców skupiają się wokół poszukiwania metod efektywnego wykorzystania znanych już mikroorganizmów mogących wziąć udział w procesach biodegradacji tworzyw polimerowych, zarówno tych ropo- jak i bio-pochodnych. Opakowania do żywności, główne źródło odpadów tworzyw polimerowych, mogą być skutecznie degradowane przez działalność mikroorganizmów zdolnych do wytwarzania enzymów, które biorą udział w reakcjach biochemicznych. Wiele gatunków mikroorganizmów (głownie grzyby i bakterie) jest zdolnych do uczestnictwa w procesie biodegradacji tworzyw i kompozytów na bazie polimerów. Badane mikroorganizmy wyizolowano z miejskiego składowiska odpadów, z gleby i z wody morskiej oraz innych środowisk. Publikacje naukowe opisują bakterię Ideonella sakaiensis 201-F6, która może wykorzystać poli(tetraftalan etylenu), jako źródło węgla do wytwarzania energii. W niniejszym opracowaniu na podstawie literatury opisano mechanizm biodegradacji enzymatycznej oraz mikroorganizmy degradujące PE, PET oraz organiczne napełniacze na bazie lignocelulozy.

EN

Biodegradation is a process that is carried out under the influence of enzymatic biological systems of bacteria and fungi that result in the degradation of the polymer. Cracking of chemical bonds in the chain occurs under the influence of enzymatic attack by oxidation or hydrolysis mechanism. The course of the biodegradation process depends on the type of enzyme and above all on the microorganisms for which environmental pollution is the source of energy. Pseudomonas spp. And Aspergillus glaucus, which show dependence in the biodegradation process involving fungi and bacteria of one of the most common plastics –polyethylene. In case of biodegradation of lignocellulose enzymes A. aneurinilyticus and Bacillus sp can produce valuable products such as gallic acid, ferulic acid.

Słowa kluczowe

PL

tworzywa polimerowe; opakowania do żywności; biodegradacja; mikroorganizmy

EN

biodegrdation; plastics; enzymes; microorganisms

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Przetwórstwo Tworzyw
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 23, Nr 6 (180)
• Strony: 579--584
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys.

Twórcy

autor

Wróblewska-Krepsztul J.

• Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, Koszalin

autor

Michalska-Pożoga I.

• Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, Koszalin

autor

Szczypiński M.

• Przedsiębiorstwo Produkcyjno-Badawcze Technika Mieczysław Szczypiński, Koszalin

autor

Szczypiński M. M.

• Technical University of Liberec, Department of Material Engineering, Liberec, Czech Republic

autor

Rydzkowski T.

• Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, Koszalin
• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydział Nauk Technicznych, Olsztyn.

Bibliografia

• 6. Swapnil K. et all., Microbial degradation of plastic: a review., J Biochem Tech., 2015, 6(1) s. 952-961.
• 7. Tokiwa Y., Calabia B., P., Degradation of microbial polyesters., Biotechnol Lett .,2004, 26, s. 1181-1189.
• 8. Seneviratne G., Tennkoon N.,S., Weerasekara., Polythene biodegradation by a developed Penicillium-Bacillus bi Curr Sci .„ 2006., 90., s. 20-21.
• 9. Rutkowska M., Heimowska A., Krasowska K., Janik H. Biodegradability of Polyethylene Starch Blends in Sea Water. Pol J Environ Stud., 2002, 11., s. 267-274.
• 10. Arutchelvi J., et all., Biodegradation of polyethylene and polypropylene. Indian J Biotechnol., 2008, 7, s. 9-22.
• 11. Shah A., Hasan F., Hameed A., Akhter J., Isolation of Fusarium sp. AF4 from sewage sludge, with the ability to adhere the surface of polyethylene. Afr J Microbiol Res.2009, 3(10), s. 658-663.
• 12. Rajendran S. et all., The Role of Microbes in Plastic Degradation., 2016.
• 13. Krishna Mohan S., Srivastava T., Microbial deterioration and degradation of polymeric materials., J Biochem Tech., 2010, 2(4), s. 210-215.
• 14. Kyrikou I., Briassoulis E., Biodegradation of agricultural plastic films: A critical review. J Polym Engg., 2007., 15, s. 125-150
• 15. Gu J., D. Microbiological deterioration and degradation of synthetic polymeric materials: recent research advances. Inter Biodete Biodeg., 2003, 52, s. 69-91.
• 16. Mukherjee S., Chatteijee S., int J Curr Microbiol App Sci., 2014, 3(5), s. 318-325.
• 17. Gallert C., Winter J., Bacterial metabolism in waste water treatment systems. Wiley-VCH, Weinheim, 2005, s. 1-48.
• 18. Ji-Dong Gu, Microbiological deterioration and degradation of synthetic polymeric materials: Recent research advances., 2003 https://www.researchgate.net/publication/222967402_Microbiological_deteriora-tion_and_degradation_of_synthetic_polymeric_materials_Recent_research_advances
• 19. Ji-Dong Gu, Microbial colonization of polymeric materials for space applications and mechanisms of biodeterioration: A review., International Biodeterioration & Biodegradation 59, 2007, s. 170-179.
• 20. Chen Y., et all., Kraft lignin biodegradation by Novophingobium sp. B-7 and analysis of the degradation process. Bioresour Technol., 2012, 123, S. 682-685.
• 21. Raj A., et all., Identification of low molecular weight aromatic compounds by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) from kraft lignin degradation by three Bacillus sp. Int Biodeterior Biodegrad., 2007, 59, s. 292-296.
• 22. Kathiresan K., Polythene and Plastics-degrading microbes from the mangrove soil. Rev Biol Trop., 2003, 51(3), s. 629-634.
• 23. Sanchez C., Lignocellulosic residues: biodegradation and bioconversion by jungi. Biotechnol Ady., 2009, 27, s. 185-194.
• 24. Sun Y., Cheng J., Hydrolysis of lignocellulose materials for ethanol production: a review. Bioresour Technol., 2002, 82, s. 1-11.
• 25. Chandra R., Abhishek A., Bacterial decolorization of black liquor in axenic and mixed condition and characterization of metabolites. Biodegradation, 2011, 22, s. 603-611.
• 26. Emtiazi G., Pooyan M., Shamalnasab M., Cellulase activities in nitrogen fixing Paenibacillus isolated from soil in N-jree media. World J Agric Sci., 2007,3(5), s. 602-608.
• 27. Pakdeedachakiat W., Leeiavatcharamas V., Piyatheerawong W., Effect of lignocellulose waste on xylanase and cellulose induction in Paenibacillus curdlanolyticus B6. Thai J Biotechnol. 2008, 8, s. 10-14.
• 28. Yoshida S., et all., A bacterium that degrades and assimilates poly(ethylene terephthalate), Science, 2016, 351 ISSUE 6278.
• 29. Müller R. et all., J. Biotechnol., 2001, 86, s. 87-95.30.
• 30. Kawai F., J. Environ. Polym. Degrad., 1996,4, s. 21-30.

Uwagi

1. Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

2. Bibliografia numerowana od poz. 6 do poz. 30.