Assessment of the impact of bacteria Pseudomonas denitrificans, Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis and yeast Yarrowia lipolytica on commercial poly(ether urethanes) - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Assessment of the impact of bacteria Pseudomonas denitrificans, Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis and yeast Yarrowia lipolytica on commercial poly(ether urethanes)

Abstrakt

The assessment of the impact of the bacteria Pseudomonas denitrificans, Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis and yeast Yarrowia lipolytica on commercial poly(ether urethanes) Tecoflex® and Tecothane® is presented. The polyurethane samples were incubated with pure cultures of the microorganisms at 30 °C for five months. The changes in the chemical structure of the polymers were evaluated using loss of weight and contact angle measurements, infrared spectroscopy (ATR-FTIR), mass spectrometry (Py-MS), differential scanning calorimetry (DSC) and the thermogravimetric analysis (TG). In addition, scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM) were applied for imaging changes in surface morphology of the poly(ether urethanes). Comparative analysis of these polyurethane features before and after incubation with the microorganism cultures showed that Tecoflex® was less stable than Tecothane®. This can be explained by the presence of aromatic rings within the diphenylmethane diisocyanate group in the chemical structure of the latter. Bacterial strains of Bacillus subtilis and Pseudomonas fluorescens showed a much more prominent destructive effect compared to the strain of yeast Y. lipolytica.

Cytowania

  • 1 1

    CrossRef

  • 1 1

    Web of Science

  • 1 3

    Scopus

Autorzy (10)

  • Zdjęcie użytkownika  Agnieszka Stępień

    Agnieszka Stępień

    • Uniwersytet Rzeszowski, Wydział Medyczny Instytut pielęgniarstwa i nauk o zdrowiu, Zakład Dietetyki
  • Zdjęcie użytkownika  Jacek Zebrowski

    Jacek Zebrowski

    • Uniwersytet Rzeszowski, Instytut Biotechnologii Zakład fizjologii roślin
  • Zdjęcie użytkownika  Valentina Boyko

    Valentina Boyko

    • Narodowa Akademia Nauk, Wydział Chemii Instytut Chemii Makromolekularnej
  • Zdjęcie użytkownika  Sergii Riabov

    Sergii Riabov

    • Narodowa Akademia Nauk, Wydział Chemii Instytut Chemii Makromolekularnej
  • Zdjęcie użytkownika  Tatiana Dmitrieva

    Tatiana Dmitrieva

    • Narodowa Akademia Nauk, Wydział Chemii Instytut Chemii Makromolekularnej
  • Zdjęcie użytkownika  Vladimir Bortnitskiy

    Vladimir Bortnitskiy

    • Narodowa Akademia Nauk, Wydział Chemii Instytut Chemii Makromolekularnej
  • Zdjęcie użytkownika  Mykhailo Gonchar

    Mykhailo Gonchar

    • Narodowa Akademia Nauk, Instytut biologii komórki Katedra Biotechnologii Analitycznej
  • Zdjęcie użytkownika  Renata Wojnarowska-Nowak

    Renata Wojnarowska-Nowak

    • Uniwersytet Rzeszowski Centrum Mikroelektroniki i Nanotechnologii
  • Zdjęcie użytkownika  Joanna Ryszkowska

    Joanna Ryszkowska

    • Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację
pobrano 114 razy
Wersja publikacji
Accepted albo Published Version
Licencja
Creative Commons: CC-BY-NC-ND otwiera się w nowej karcie

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuł w czasopiśmie wyróżnionym w JCR
Opublikowano w:
POLYMER TESTING nr 63, strony 484 - 493,
ISSN: 0142-9418
Język:
angielski
Rok wydania:
2017
Opis bibliograficzny:
Stępień A., Zebrowski J., Piszczyk Ł., Boyko V., Riabov S., Dmitrieva T., Bortnitskiy V., Gonchar M., Wojnarowska-Nowak R., Ryszkowska J.: Assessment of the impact of bacteria Pseudomonas denitrificans, Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis and yeast Yarrowia lipolytica on commercial poly(ether urethanes)// POLYMER TESTING. -Vol. 63, (2017), s.484-493
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1016/j.polymertesting.2017.08.038
Bibliografia: test
  1. A.A. Shah, F. Hasan, A. Hameed, S. Ahmed, Biological degradation of plastics: a comprehensive review, Biotechnol. Adv. 26 (2008) 246e265, http:// dx.doi.org/10.1016/j.biotechadv.2007.12.005. otwiera się w nowej karcie
  2. Y. Zheng, E.K. Yanful, A.S. Bassi, A review of plastic waste biodegradation, Crit. Rev. Biotechnol. 25 (2005) 243e250, http://dx.doi.org/10.1080/073885 50500346359. otwiera się w nowej karcie
  3. R. Premraj, M. Doble, Biodegradation of polymers, Biotechnol. Ind. J. 4 (2005) 186e193.
  4. J. Hopewell, R. Dvorak, E. Kosior, Plastics recycling: challenges and opportu- nities. Philosophical transactions of the royal society of london. Series B, Biol. Sci. 364 (2009) 2115e2126. otwiera się w nowej karcie
  5. P. Kr ol, Linear Polyurethanes, 2008. Kroninklijke Brill NV Leiden, The Netherlands.
  6. G.T. Howard, R.C. Blake, Growth of Pseudomonas fluorescens on a polyester- polyurethane and the purification and characterization of a polyurethanase- protease enzyme, Int. Biodeter Biodegr. 42 (4) (1998) 213e220, http:// dx.doi.org/10.1016/S0964-8305(98)00051-1. otwiera się w nowej karcie
  7. L. Rowe, G.T. Howard, Growth of Bacillus subtilis on polyurethane and the purification and characterization of a polyurethanase-lipase enzyme, Int. Biodeter Biodegr. 50 (2002) 33e40, http://dx.doi.org/10.1016/S0964-8305(02) 00047-1. otwiera się w nowej karcie
  8. L. Cosgrove, P.L. McGeechan, G.D. Robson, P.S. Handley, Fungal communities associated with degradation of polyester polyurethane in soil, Appl. Environ. Microbiol. 73 (18) (2007) 5817e5824, http://dx.doi.org/10.1128/ AEM.01083-07. otwiera się w nowej karcie
  9. M.J. Kay, R.W. McCabe, L.H.G. Morton, Chemical and physical changes occurring in polyester polyurethane during biodegradation, Int. Biodeter Biodegr. 31 (1993) 209e225, http://dx.doi.org/10.1016/0964-8305(93) 90006-N. otwiera się w nowej karcie
  10. Y. Akutsu, T. Nakajima-Kambe, N. Nomura, T. Nakahara, Purification and properties of a polyester polyurethane-degrading enzyme from Comamonas acidovorans TB-35, Appl. Environ. Microbiol. 64 (1998) 62e67. otwiera się w nowej karcie
  11. R. Gautam, A.S. Bassi, E.K. Yanful, E. Cullen, Biodegradation of automotive waste polyester polyurethane foam using Pseudomonas chlororaphis ATCC55729, Int. Biodeter Biodegr. 60 (2007) 245e249, http://dx.doi.org/ 10.1016/j.ibiod.2007.03.009. otwiera się w nowej karcie
  12. N.I. Ibrahim, M. Anwar, M.H. Khalid, S. Saadoun, H.M. Maswadeh, T. Nakajima- Kambe, Polyester-polyurethane biodegradation by Alternaria Solani, isolated from Northern Jordan, Adv. Environ. Biol. 3 (2) (2009) 162e170.
  13. M.C. Upreti, R.B. Srivastava, A potential Aspergillus species for biodegradation of polymeric material, Curr. Sci. 84 (11) (2003) 1399e1402. otwiera się w nowej karcie
  14. S.S. Umare, A.S. Chandure, Synthesis, characterization and biodegradation studies of poly(ester urethane)s, Chem. Eng. J. 142 (1) (2008) 65e77, http:// dx.doi.org/10.1016/j.cej.2007.11.017. otwiera się w nowej karcie
  15. Y.D. Kim, S Ch Kim, Effect of chemical structure on the biodegradation of polyurethanes under composting conditions, Polym. Degrad. Stab. 62 (1998) 343, 337. otwiera się w nowej karcie
  16. ASTM 5338e5392. otwiera się w nowej karcie
  17. M. Urgun-Demirtas, D. Singh, K. Pagilla, Laboratory investigation of poly- urethane foam under anaerobic conditions, Polym. Degrad. Stab. 92 (2007) 1599e1610, http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2007.04.013. otwiera się w nowej karcie
  18. A.A. Shah, F. Hasan, J.I. Akhter, A. Hameed, S. Ahmed, Degradation of poly- urethane by novel bacterial consortium isolated from soil, Ann. Microbiol. 58 (3) (2008) 381e386, http://dx.doi.org/10.1007/BF03175532. otwiera się w nowej karcie
  19. G.T. Howard, Polyurethane biodegradation, in: S.N. Singh (Ed.), Microbial Degradation of Xenobiotics, Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg, 2012. otwiera się w nowej karcie
  20. A.M. El-Sayed, W.M. Mahmoud, E.M. Davis, R.W. Coughlin, Biodegradation of polyurethane coatings by hydrocarbon-degrading bacteria, Int. Biodeter Bio- degr. 37 (1996) 69e79. otwiera się w nowej karcie
  21. J.R. Russell, J. Huang, P. Anand, K. Kucera, A.G. Sandoval, K.W. Dantzler, D. Hickman, J. Jee, F.M. Kimovec, D. Koppstein, D.H. Marks, P. Mittermiller, S.J. Núñez, M. Santiago, M. Townes, M. Vishnevetsky, N.E. Williams, M.P.N. Vargas, L.-A. Boulanger, C. Bascom-Slack, S. Strobel, Biodegradation of polyester polyurethane by endophytic fungi, Appl. Environ. Microbiol. 77 (2011) 6076e6084. otwiera się w nowej karcie
  22. Y. Matsumiya, N. Murata, E. Tanabe, K. Kubota, M. Kubo, Isolation and char- acterization of an ether-type polyurethane-degrading micro-organism and analysis of degradation mechanism by Alternaria sp, J. Appl. Microbiol. 108 (2010) 1946e1953. otwiera się w nowej karcie
  23. A.E. Stę pie n, Microbiological degradation of polyurethanes, Polym. Pol. 10 (2011) 718e723.
  24. A.E. Stę pie n, Assessment of the effect of biodegradation on the chemical structure of poly ( ether urethanes), Polym. Pol. 7/8 (2012) 545e551. dx.doi. org/10.14314/polimery.2012.545. otwiera się w nowej karcie
  25. C. Madzak, C. Gaillardin, J.M. Beckerich, Heterologous protein expression and secretion in the non-conventional yeast Yarrowia lipolytica: a review, J. Biotechnol. 109 (1e2) (2004) 63e81, http://dx.doi.org/10.1016/ j.jbiotec.2003.10.027. otwiera się w nowej karcie
  26. Y.S. Oh, J. Maeng, S.J. Kim, Use of microorganism-immobilized polyurethane foams to absorb and degrade oil on water surface, Appl. Microbiol. Biotechnol. 54 (3) (2000) 418e423, http://dx.doi.org/10.1007/s002530000384. otwiera się w nowej karcie
  27. S.V. Ryabov, V.V. Boyko, et al., Ukr. Him. Mag. 75 (11) (2009) 58e62.
  28. J. Wojturska, B. Pilch-Pitera, Biodegradation of poly(ester urethanes) under simulated composting, Polimery 11/12 (2012) 852e860. http://dx.doi.org/10. 14314/polimery.2012.852. otwiera się w nowej karcie
  29. G. Mathur, R. Prasad, Degradation of polyurethane by Aspergillus flavus (ITCC Fig. 8. The AFM images for the EG before (a) and after incubation in microorganism culture: Bacillus subtilis (b) for five months. otwiera się w nowej karcie
  30. Post-print of: Stępień A., Zebrowski J., Piszczyk Ł., Boyko V., Riabov S., Dmitrieva T., Bortnitskiy V., Gonchar M., Wojnarowska- Nowak R., Ryszkowska J.: Assessment of the impact of bacteria Pseudomonas denitrificans, Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis and yeast Yarrowia lipolytica on commercial poly(ether urethanes). POLYMER TESTING. Vol. 63, (2017), s. 484-493. DOI: 10.1016/j.polymertesting.2017.08.038 6051) isolated from soil, Appl. Biochem. Biotechnol. 7 (6) (2012) 1595e1602, http://dx.doi.org/10.1007/s12010-012-9572-4. otwiera się w nowej karcie
  31. T. Nakajima-Kambe, Y. Shigeno-Akutsu, N. Nomura, F. Onuma, T. Nakahara, Microbial degradation of polyurethane, polyester polyurethanes and poly- ether polyurethanes, Appl. Microbiol. Biotechnol. 51 (1999) 134e140, http:// dx.doi.org/10.1007/s002530051373. otwiera się w nowej karcie
  32. C. Guignot, N. Betz, B. Legendre, A. Le Moel, N. Yagoubi, Influence of filming process on macromolecular structure and organization of a medical segmented polyurethane, J. Appl. Polym. Sci. 85 (9) (2002) 1970e1979, http:// dx.doi.org/10.1002/app.10760. otwiera się w nowej karcie
  33. S.J. McCarthy, G.F. Meijs, N. Mitchell, P.A. Gunatillake, G. Heath, A. Brandwood, K. Schindhelm, In-vivo degradation of polyurethanes: transmission-FTIR microscopic characterization of polyurethanes sectioned by cryomicrotomy, Biomaterials 18 (1997) 1387e1409, http://dx.doi.org/10.1016/S0142- 9612(97)00083-5. otwiera się w nowej karcie
  34. J.P. Santerre, R.S. Labow, D.G. Duguay, D. Erfle, G.A. Adams, Biodegradation evaluation of polyether and polyester-urethanes with oxidative and hydro- lytic enzymes, J. Biomed. Mater Res. 28 (10) (1994) 1187e1199, http:// dx.doi.org/10.1002/jbm.820281009. otwiera się w nowej karcie
  35. J.G. Dillon, Infrared Spectroscopic Atlas of Polyurethanes, Technomic Pub- lishing, Lancaster, Pennsylvania, 1989.
  36. A. Aneja, G.L. Wilkes, A systematic series of 'model' PTMO based segmented polyurethane reinvestigated using atomic force microscopy, Polymer 44 (2003) 7221e7228, http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2003.07.007. otwiera się w nowej karcie
  37. Q. Lan, G. Haugstad, Characterization of polymer morphology in polyurethane foams using atomic force microscopy, J Appl Pol Sci. 6 (2010) 2645e2651, http://dx.doi.org/10.1002/app.34005. otwiera się w nowej karcie
  38. Y.W. Tang, R.S. Labow, J.P. Santerre, Enzyme induced biodegradation of polycarbonate-polyurethanes: dose dependence effect of cholesterol esterase, Biomaterials 24 (2003) 2003e2011, http://dx.doi.org/10.1016/S0142- 9612(02)00563-X. otwiera się w nowej karcie
  39. E.M. Christenson, M. Dadsetan, M. Wiggins, J.M. Anderson, A. Hiltner, Poly(- carbonate urethane) and poly(ether urethane) biodegradation: in vivo studies, J. Biomed. Mater Res. Part A 69 (3) (2004) 407e416, http://dx.doi.org/10.1002/ jbm.a.30002. otwiera się w nowej karcie
  40. Post-print of: Stępień A., Zebrowski J., Piszczyk Ł., Boyko V., Riabov S., Dmitrieva T., Bortnitskiy V., Gonchar M., Wojnarowska-Nowak R., Ryszkowska J.: Assessment of the impact of bacteria Pseudomonas denitrificans, Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis and yeast Yarrowia lipolytica on commercial poly(ether urethanes). POLYMER TESTING. Vol. 63, (2017), s. 484-493. DOI: 10.1016/j.polymertesting.2017.08.038 otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 86 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi