مطالعه زیست‌تخریب‌پذیری فیلم‌های پلی‌اتیلنی با دانیسته پایین تیمارشده با تابش خورشید توسط باکتری‌های تجزیه‌کننده پلاستیک در رآکتورهای زیستی

انباشتگی ضایعات پلی اتیلنی یکی از مشکلات زیست محیطی عمده است. هدف از این پژوهش بررسی تخریب پذیری میکروبی فیلم های پلی اتیلنی پرداخت شده با تابش آفتاب در شرایط نیمه صنعتی به عنوان روش طبیعی برای حذف ضایعات پلی اتیلنی است. فیلم های پلی اتیلنی به مدت یک ماه در معرض تابش خورشید و سپس به مدت صد روز در واکنش گاه های زیستی هوازی تحت تاثیر دو گونه میکروبی اسفنگوباکتریوم مولتیورورم irn11 و دلفتیا تسوروهاتنزیس irn27 قرار گرفتند. درصد افت وزن پلی اتیلن و تغییرات ph در محیط بررسی شدند. همچنین فیلم از نظر تغییر در ساختار شیمیایی توسط روش ftir بررسی شد و برای بررسی تشکیل لایه میکروبی روی سطح و تغییرات سطح پلیمر در مجاورت باکتری ها تصویربرداری با میکرسکوپ الکترونی (sem) به کار رفت. افزایش جزئی ph طی دوره انکوباسیون ثبت شد. درصد کاهش وزن نمونه های پلی اتیلن پرداخت شده خورشیدی تحت تاثیر دو باکتری به ترتیب 0/013 plusmn;3/31% و 0/025 plusmn;3/98% بودند و گروه های عاملی کربونیلی در این نمونه ها در اثر هیدرولیز باکتریایی به صورت معنی داری کاهش یافتند. تصاویر به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی تشکیل لایه های میکروبی متفاوت را روی سطح پلیمر پرداخت شده با تابش خورشید به وسیله هر دو باکتری نشان دادند. نتایج نشان دادند تابش نورخورشید اثر معنی داری در افزایش قابلیت زیست تخریب پذیری میکروبی فیلم های پلی اتیلنی داشت و دو باکتری مورد آزمون قادر بودند زیست تخریب پذیری فیلم های پرداخت شده با تابش خورشید را بهبود بخشند.

Study on Biodegradation of Sun Treated Low-Density Polyethylene (Ld-PE) Films by Plastic Degrading Bacteria in Bioreactors

Accumulation of polyethylene (PE) wastes has become a major environmental problem. The objective of this research was to assess the potential for microbial degradation of suntreated lowdensity PE as a natural way to eliminate PE wastes in semiindustrial condition. Lowdensity polyethylene (LDPE) films were exposed to one month of sun radiation treatment and then cultured with two PEdegrading bacteria (Sphigobacterium moltivorum IRN11 and Delftia tsuruhatensis IRN27) in aerobic bioreactors over 100 days. Weight loss percentage of the PE and the culture pH were measured. Also, Changes in the chemical structure of the LDPE were assessed by FTIR and surface erosion and microbial layer formation by bacterial activity was observed by Scanning Electron Microscopy. Partial increases in the culture pH were recorded during the incubation period. The weight loss percentage for TLDPE samples cultured with Sphigobacterium moltivorum IRN11 and Delftia tsuruhatensis IRN27 was 3.31% plusmn;0.013 and 3.98% plusmn;0.025 in TLDPE samples, respectively, and functional carbonylgroups in the TLDPE samples decreased significantly due to bacterial hydrolysis. SEM images showed the different microbial layer formation on suntreated lowdensity polyethylene (TLDPE) for both bacteria. Our results suggest that exposure of LDPE to sun radiation had a significant effect on biodegradation of LdPE films and that the two bacteria tested were able to enhance the biodegradation the TLDPE.