ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. Обзор литературы 5
1.1 Негативные последствия накопления в биосфере синтетических полимерных материалов 5
1.2 Характеристика ПГА: синтез, свойства, распространение 6
1.3 Закономерности биодеградации ПГА 8
1.4 Биодеградация полигидроксиалканоатов и выявление микроорганизмов-деструкторов 10
Глава 2. Объекты и методы исследования 14
2.1 Характеристика района исследования 14
2.2 Схема эксперимента 15
2.3 Методы микробиологического анализа 16
Глава 3. Результаты исследования 20
3.1 Деградация образцов полимеров в почве Центральной Эвенкии 20
3.2 Определение общей численности микроорганизмов на поверхности образцов 20
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 23
Список использованной литературы 24
Развитие науки и техники приводит к все более широкому внедрению в практику целевых продуктов, синтезируемых микроорганизмами. Ценным продуктом биотехнологии являются микробные полигидроксиалканоаты (ПГА), полимеры гидроксипроизводных жирных кислот, которые обладают спектром полезных свойств, включая биосовместимость и биоразрушаемость. ПГА перспективны в качестве материала и изделий биомедицинского назначения, разрушаемой упаковки пищи и напитков, предметов гигиены и санитарии, изделий и препаратов для коммунального и сельского хозяйства. Наблюдаемое сегодня наращивание объемов выпуска и расширение сфер применения ПГА делают необходимым изучение способности окружающей среды к самоочищению от этого вида биологической продукции. Разрушаемость ПГА зависит от многих факторов: химический состав и структура полимера, численность и метаболическая активность микроорганизмов как главного агента их биодеградации, климатогеографические условия окружающей среды [1].
Скорость разрушения изделий из ПГА зависит от температуры и наличия сообщества первичных деструкторов, таксономический состав которых может отличаться в зависимости от региона. Центральная Эвенкия - регион, в котором продолжительность вегетационного периода незначительна, а колебания температур достигают от -60°С до +39°С. В таких условиях деструкция органического вещества в почве протекает со значительно меньшими скоростями, чем в средних широтах.
В связи с этим целью настоящей работы было исследование микробиологической деградации полимерных пленок из поли-3- гидроксибутирата (П3ГБ) в почвах Центральной Эвенкии.
Были поставлены следующие задачи:
1. Провести сравнительный анализ почвенной деградации образцов из П3ГБ и других наиболее часто используемых биоразрушаемых полимеров: целлюлозы и полиэтилена с деградирующими добавками.
2. Определить численность микроорганизмов на поверхности образцов изделий из П3ГБ и других биоразрушаемых полимеров, экспонированных в почве.
3. Выделить микроорганизмы-деструкторы П3ГБ с поверхности полимерных образцов и провести их идентификацию.
По результатам работы были сделаны следующие выводы:
1) За 15 месяцев экспозиции биолазлагаемых полимеров в субарктических почвах Центральной Эвенкии заметному разрушению подверглись только образцы из целлюлозы.
2) Максимальная численность бактерий на поверхности образцов, экспонированных на южном склоне, была зарегистрирована для полиэтилена с деградирующими добавками (пакет из супермаркета) и целлюлозы; на северном склоне - для П3ГБ. Численность микроорганизмов зависела от гидротермического режима почвы и свойств поверхности полимера.
3) В почвах Центральной Эвенкии выявлено и идентифицировано 28 штаммов бактерий первичных деструкторов П3ГБ.
