RU2415917C1 - Clonostachys solani f nigrovirens (van Beyma) Schroers STRAIN - BIOLOGICAL DESTRUCTOR OF THERMOPLASTIC POLYURETHANE AND ACRYLIC ACID LATEX - Google Patents
Clonostachys solani f nigrovirens (van Beyma) Schroers STRAIN - BIOLOGICAL DESTRUCTOR OF THERMOPLASTIC POLYURETHANE AND ACRYLIC ACID LATEX Download PDFInfo
- Publication number
- RU2415917C1 RU2415917C1 RU2009148682/10A RU2009148682A RU2415917C1 RU 2415917 C1 RU2415917 C1 RU 2415917C1 RU 2009148682/10 A RU2009148682/10 A RU 2009148682/10A RU 2009148682 A RU2009148682 A RU 2009148682A RU 2415917 C1 RU2415917 C1 RU 2415917C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strain
- solani
- clonostachys
- nigrovirens
- schroers
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к средствам борьбы с загрязнением окружающей среды, и касается использования штамма Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers ВКПМ F-990 в качестве биодеструктора полимерных материалов: термопластичных полиуретанов и латексов на основе акриловой кислоты. Изобретение может быть использовано при утилизации отходов полимерных материалов.The invention relates to the field of biotechnology, in particular to means of combating environmental pollution, and for the use of strain Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers VKPM F-990 as a biodestructor of polymeric materials: thermoplastic polyurethanes and acrylic acid-based latexes. The invention can be used in the disposal of waste polymeric materials.
Большой объем мирового производства полимеров и связанное с этим широкое использование полимерных пленок в качестве упаковочных материалов привели к появлению важнейшей проблемы, вызванной необходимостью утилизации синтетических полимерных отходов.The large volume of world production of polymers and the associated widespread use of polymer films as packaging materials have led to the emergence of a critical problem caused by the need to utilize synthetic polymer waste.
По своему химическому составу синтетические полимеры труднодоступны действию биотических факторов. Однако многие микроскопические грибы способны обрастать, повреждать и даже разрушать полимеры различного химического строения [Биоповреждения. Под ред. Ильичева. М., Высшая школа, 1987, 352 с.]. Повреждения синтетических полимеров происходят с неодинаковой интенсивностью, которая зависит как от состава материала, так и от активности микроорганизмов, способных функционировать в определенных условиях внешней среды.In their chemical composition, synthetic polymers are difficult to access due to biotic factors. However, many microscopic fungi are capable of overgrowing, damaging, and even destroying polymers of various chemical structures [Biodeterioration. Ed. Ilyicheva. M., Higher School, 1987, 352 pp.]. Damage to synthetic polymers occurs with varying intensity, which depends both on the composition of the material and on the activity of microorganisms capable of functioning under certain environmental conditions.
В настоящее время в каталоге микромицетов - биодеструкторов полимерных материалов [Лугаускас А.Ю., Микульскене А.И., Шляужене Д.Ю. Каталог микромицетов - биодеструкторов полимерных материалов, М.: Наука, 1987 г.] приведены данные о микромицетах, встречаемых на полимерных материалах различного практического назначения в районах России и Прибалтики. Описано 360 видов микромицетов, дана краткая характеристика их морфологических особенностей.Currently in the catalog of micromycetes - biodestructors of polymeric materials [Lugauskas A.Yu., Mikulskene A.I., Shlyauzhene D.Yu. The catalog of micromycetes - biodestructors of polymeric materials, M .: Nauka, 1987] provides data on micromycetes found on polymeric materials for various practical purposes in the regions of Russia and the Baltic states. 360 species of micromycetes are described, a brief description of their morphological features is given.
В качестве ближайшего аналога биодеструктора полиуретанового поропласта принят Taeniolella scripta. В качестве биодеструктора акриловых дисперсий - Xylohypha nigrescens на лакоткани. (Лугаускас А.Ю., Микульскене А.И., Шляужене Д.Ю. Каталог микромицетов - биодеструкторов полимерных материалов, М.: Наука, 1987). Однако при отнесении данных микроорганизмов к биодеструкторам полимерных материалов использовался метод обрастания полимерного материала, что является недостаточным и, как показали исследования, недостоверным.Taeniolella scripta was adopted as the closest analogue of the biodestructor of the polyurethane foam plastic. As a biodestructor of acrylic dispersions - Xylohypha nigrescens on varnishes. (Lugauskas A.Yu., Mikulskene A.I., Shlyauzhene D.Yu. Catalog of micromycetes - biodestructors of polymeric materials, M .: Nauka, 1987). However, when assigning these microorganisms to biodestructors of polymeric materials, the method of fouling of polymeric material was used, which is insufficient and, as studies have shown, unreliable.
Целью изобретения является выявление нового штамма, характеризующегося высоким уровнем биодеструкции термопластичных полиуретанов и латексов на основе акриловой кислоты, с изучением изменения поверхности образцов после иммобилизации ее исследуемым микромицетом и установлением механизма биодеструкции под действием данного штамма.The aim of the invention is to identify a new strain, characterized by a high level of biodegradation of thermoplastic polyurethanes and latexes based on acrylic acid, with the study of surface changes of samples after immobilization by the micromycete under study and the establishment of a biodegradation mechanism under the action of this strain.
Для получения поставленной цели предложен штамм Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers ВКПМ F-990.To obtain the goal proposed strain Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers VKPM F-990.
Технический результат заключается в эффективной деструкции термопластичных полиуретанов и латексов на основе акриловой кислоты штаммом Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers ВКПМ F-990, а именно масса полимеров под действием данного штамма уменьшается в среднем на 0,18-0,36 за 21 день.The technical result consists in the effective destruction of thermoplastic polyurethanes and latexes based on acrylic acid with a strain of Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers VKPM F-990, namely, the mass of polymers under the action of this strain decreases on average by 0.18-0.36 per 21 days.
Причем установлено, что биодеструкция полиуретана под действием штамма Clonostachys solani ВКПМ F-990 происходит за счет разрыва основной цепи по функциональным группам (N-C связей). Молекулярная масса полиуретана уменьшилась в среднем на 0, 3% за 21 день. Биоповреждение акрилатов происходит за счет деструкции боковой цепи акрилового фрагмента, что не приводит к изменению молекулярной массы полимера.Moreover, it was found that the biodegradation of polyurethane under the influence of the Clonostachys solani VKPM F-990 strain occurs due to the breakdown of the main chain into functional groups (N-C bonds). The molecular weight of polyurethane decreased by an average of 0.3% in 21 days. The biodeterioration of acrylates occurs due to the destruction of the side chain of the acrylic fragment, which does not lead to a change in the molecular weight of the polymer.
Особенностью данного штамма является то, что продуктами, синтезируемыми штаммом, на термопластичном полиуретане является 2, 2, 6, 6-тетраметилпиперидин-4-ол, на латексах - уксусная кислота.The peculiarity of this strain is that the products synthesized by the strain are 2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidin-4-ol on thermoplastic polyurethane, and acetic acid on latexes.
Штамм Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers 9A выделен в естественных условиях методом приманки на термопластичный полиуретан и акрилаты из образца почвы: Тульская область, 150 км от Москвы; окультуренная дерново-подзолистая среднесуглинистая и - депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ) под номером F-990.Strain Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers 9A was isolated in vivo by bait on thermoplastic polyurethane and acrylates from a soil sample: Tula Oblast, 150 km from Moscow; cultivated sod-podzolic medium loamy and - deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) under the number F-990.
Данный штамм характеризуется следующими признаками.This strain is characterized by the following features.
- Культурально-морфологические признаки: на диагностической среде (овсяный агар - ОА) - рост ограниченный, край колонии паутинистый, мицелий пушисто-клочковатый, тяжистый. Размер колонии 25-45 мм на 7-10 сутки. Воздушный мицелий обильный, пушистый до 3 мм в высоту, плотный, слегка тяжистый, белого цвета на 7-10 сутки культивирования. Цвет субстратного мицелия - желтовато-белый. Цвет обратной стороны колонии - неокрашенный. Образование пигмента не наблюдалось. По мере старения воздушный мицелий приобретает бледно-желтоватую окраску, в центре развивается обильное спороношение на вторичных конидиеносцах, что придает колонии темно-зеленую окраску. На сусло-агаре колонии более быстро формируют спороношение (на 5-7 сутки); на агаре Чапека, напротив, спороношение появляется на 10-14 сутки.- Cultural and morphological signs: on the diagnostic medium (oat agar - OA) - limited growth, the edge of the colony is arachnoid, mycelium is fluffy-ragged, heavy. The colony size is 25-45 mm for 7-10 days. Aerial mycelium is plentiful, fluffy up to 3 mm in height, dense, slightly heavy, white in color on 7-10 days of cultivation. The color of the substrate mycelium is yellowish white. The color of the back of the colony is unpainted. Pigment formation was not observed. As the aerial mycelium acquires a pale yellowish color as it ages, profuse sporulation on the secondary conidiophores develops in the center, which gives the colony a dark green color. On wort agar, colonies form sporulation more quickly (on days 5–7); on Chapek’s agar, on the contrary, sporulation appears on days 10-14.
- Микроскопия: мицелий септированный, тонкий, неокрашенный, часто формирует тяжи. Спороношение - образует два типа конидиеносцев. Первичные конидиеносцы образуются одиночно преимущественно в краевой зоне, они достигают 220 мкм в длину и несут в верхней части одно-, трехярусную узкую кисточку из прижатых ланцетных фиалид до 20 мкм длинны, иногда могут нести одиночные фиалиды до 30 мкм длины. Вторичные конидиеносцы образуются позже, более обильны в центре колонии, могут быть собраны в группы, они достигают 150 мкм в длину и несут на вершине двух-, четырехъярусную широкую кисточку, состоящую из более менее прижатых веточек, метул и бутылевидных фиалид, прямых или слегка изогнутых 10-15 мкм в длину. Споры - конидии на первичных конидиеносцах формируются в слизистых головках, на вторичных конидиеносцах в широких колонках. Конидии эллипсоидные неравнобокие до слегка согнутых, 4,5-6×2,5-3 мкм, гладкие, от бесцветных (на первичных конидиеносцах) до темно зеленых (на вторичных конидиеносцах). Хламидоспоры формируются редко.- Microscopy: septic mycelium, thin, unpainted, often forms strands. Sporulation - forms two types of conidiophores. Primary conidiophores are formed singly predominantly in the marginal zone, they reach 220 μm in length and carry a single, three-tier narrow brush from the pressed lanceolate phialids up to 20 μm long in the upper part, sometimes single phialides up to 30 μm in length can be carried. Secondary conidiophores form later, are more abundant in the center of the colony, can be grouped, they reach 150 microns in length and carry on top of a two-, four-tiered wide brush consisting of more or less pressed branches, brooms and bottle-shaped phialids, straight or slightly curved 10-15 microns in length. Spores - conidia on the primary conidiophores are formed in the mucous heads, on the secondary conidiophores in wide columns. Conidia are ellipsoidal, unequal to slightly bent, 4.5-6 × 2.5-3 microns, smooth, from colorless (on the primary conidiophores) to dark green (on the secondary conidiophores). Chlamydospores are rare.
Пример 1Example 1
Мониторинг механизма биодеструкции термопластичного полиуретана включает культивирование штамма Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers ВКПМ F-990 на поверхности термопластичного полиуретана (ПУ, ТУ 5141-003-17823007-99) на основании ГОСТ 9.048-89, ГОСТ 9.040-91, исследование поверхности полимера при помощи растровой электронной микроскопии (сканирующий микроскоп фирмы JOEL - JSM-5300LV, Япония); выявление продуцируемых веществ при помощи хроматомасс-спектрометрии (хроматограф марки Hewlett Packard модель HP-6890 (США) с масс-селективным детектором и капиллярной колонкой 30 м, dвн 0.25 мм HP-5 MS в режиме программирования температуры 40÷260°С, 15°/мин), определение изменения массы образцов полимеров.Monitoring the biodegradation mechanism of thermoplastic polyurethane involves the cultivation of the strain Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers VKPM F-990 on the surface of thermoplastic polyurethane (PU, TU 5141-003-17823007-99) based on GOST 9.048-89, GOST 9.040-91, the study of the polymer surface using scanning electron microscopy (scanning microscope company JOEL - JSM-5300LV, Japan); detection of produced substances by chromatography-mass spectrometry (Hewlett Packard chromatograph model HP-6890 (USA) with a mass-selective detector and a capillary column 30 m, d ext 0.25 mm HP-5 MS in the temperature programming mode 40 ÷ 260 ° С, 15 ° / min), determination of the change in mass of polymer samples.
На фиг.1 представлена электронно-микроскопическая фотография поверхности полиуретана после ее иммобилизации Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers ВКПМ F-990 (Увеличение ×1000).Figure 1 presents an electron microscopic photograph of the surface of the polyurethane after immobilization of Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers VKPM F-990 (Magnification × 1000).
При исследовании поверхности образцов иммобилизованного полиуретана при контакте со штаммом Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers ВКПМ F-990 были идентифицированы такие органические вещества, как 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4-ол. Характер поражения точечный с потерей веса от 0,24% до 0,36% за 21 день.When examining the surface of immobilized polyurethane samples in contact with the Clonostachys solani f strain. nigrovirens (van Beyma) Schroers VKPM F-990 identified organic substances such as 2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-ol. The nature of the lesion is targeted with weight loss from 0.24% to 0.36% in 21 days.
Пример 2.Example 2
Мониторинг механизма биодеструкции латексов на основе акриловой кислоты включает культивирование штамма Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers ВКПМ F-990 на поверхности акриловой дисперсии фирмы «Forcit», Финляндия (марки - лентекс, А2001, А30), на основании ГОСТ 9.048-89, ГОСТ 9.040-91, исследование поверхности полимера при помощи растровой электронной микроскопии (сканирующий микроскоп фирмы JOEL -JSM-5300LV, Япония); выявление продуцируемых веществ при помощи хроматомасс-спектрометрии (хроматограф марки Hewlett Packard модель HP-6890 (США) с масс-селективным детектором и капиллярной колонкой 30 м, dвн 0.25 мм HP-5 MS в режиме программирования температуры 40÷260°С, 15°/мин), определение изменения массы образцов полимеров.Monitoring the mechanism of biodegradation of latexes based on acrylic acid involves the cultivation of a strain of Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers VKPM F-990 on the surface of the acrylic dispersion of the company "Forcit", Finland (brands - Lenex, A2001, A30), based on GOST 9.048-89, GOST 9.040-91, the study of the polymer surface using scanning electron microscopy (scanning microscope from JOEL-JSM-5300LV, Japan); detection of produced substances by chromatography-mass spectrometry (Hewlett Packard chromatograph model HP-6890 (USA) with a mass-selective detector and a capillary column 30 m, d ext 0.25 mm HP-5 MS in the temperature programming mode 40 ÷ 260 ° С, 15 ° / min), determination of the change in mass of polymer samples.
На фиг.2 представлена электронно-микроскопическая фотография поверхности латекса после ее иммобилизации Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers ВКПМ F-990.Figure 2 presents an electron microscopic photograph of the surface of the latex after its immobilization Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers VKPM F-990.
Идентифицирована уксусная кислота на поверхности иммобилизованного латекса. Характер поражения точечный с потерей веса 0,18-0,28% за 21 день.Acetic acid has been identified on the surface of immobilized latex. The nature of the lesion is targeted with a weight loss of 0.18-0.28% for 21 days.
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что с помощью штамма Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers ВКПМ F-990 может быть достигнута интенсивная деструкция термопластичного полиуретана, латекса на основе акриловой кислоты, и он может быть использован при утилизации отходов полимерных материалов на основе термопластичного полиуретана и латекса на основе акриловой кислоты.Thus, the results obtained indicate that using the strain Clonostachys solani f. nigrovirens (van Beyma) Schroers VKPM F-990 intensive destruction of thermoplastic polyurethane, acrylic acid-based latex can be achieved, and it can be used in the disposal of polymer materials based on thermoplastic polyurethane and acrylic acid-based latex.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009148682/10A RU2415917C1 (en) | 2009-12-29 | 2009-12-29 | Clonostachys solani f nigrovirens (van Beyma) Schroers STRAIN - BIOLOGICAL DESTRUCTOR OF THERMOPLASTIC POLYURETHANE AND ACRYLIC ACID LATEX |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009148682/10A RU2415917C1 (en) | 2009-12-29 | 2009-12-29 | Clonostachys solani f nigrovirens (van Beyma) Schroers STRAIN - BIOLOGICAL DESTRUCTOR OF THERMOPLASTIC POLYURETHANE AND ACRYLIC ACID LATEX |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2415917C1 true RU2415917C1 (en) | 2011-04-10 |
Family
ID=44052130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009148682/10A RU2415917C1 (en) | 2009-12-29 | 2009-12-29 | Clonostachys solani f nigrovirens (van Beyma) Schroers STRAIN - BIOLOGICAL DESTRUCTOR OF THERMOPLASTIC POLYURETHANE AND ACRYLIC ACID LATEX |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2415917C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2644338C1 (en) * | 2017-05-18 | 2018-02-08 | Общество с ограниченной ответственостью "ЭКОГЕН" | CLONOSTACHYS ROSEA f. CATENULATA MICROORGANISM STRAIN AS BIOFUNGICIDE, PLANT GROWTH STIMULATOR AND METABOLITE PRODUCER FOR AGRICULTURAL APPLICATION |
-
2009
- 2009-12-29 RU RU2009148682/10A patent/RU2415917C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛУГАУСКАС А.Ю. и др. Каталог микромицетов - биодеструкторов полимерных материалов. - М.: Наука, 1987, с.294, 295, 313. ЛЕГОНЬКОВА О.А. Биотехнология утилизации органических отходов путем создания гибридных композитов. 2009, автореферат. ЛЕГОНЬКОВА О.А. и др. Микробиологическая деструкция композиционных полимерных материалов в почвах. Почвоведение, 2009, с.71-78. ЛЕГОНЬКОВА О.А. Биоповреждения синтетических полимеров под действием почвенных микроорганизмов. Материаловедение, 2008, с.49-55. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2644338C1 (en) * | 2017-05-18 | 2018-02-08 | Общество с ограниченной ответственостью "ЭКОГЕН" | CLONOSTACHYS ROSEA f. CATENULATA MICROORGANISM STRAIN AS BIOFUNGICIDE, PLANT GROWTH STIMULATOR AND METABOLITE PRODUCER FOR AGRICULTURAL APPLICATION |
WO2018212673A1 (en) | 2017-05-18 | 2018-11-22 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Экоген" | Strain of microorganism clonostachys rosea f. catenulata as a biofungicide, plant growth stimulant and metabolite producer for agricultural use |
EA039448B1 (en) * | 2017-05-18 | 2022-01-28 | Ооо "Экоген" | Strain of microorganism clonostachys rosea f. catenulata as a biofungicide, plant growth stimulant and metabolite producer for agricultural use |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sander | Biodegradation of polymeric mulch films in agricultural soils: concepts, knowledge gaps, and future research directions | |
Devi et al. | Biodegradation of HDPE by Aspergillus spp. from marine ecosystem of Gulf of Mannar, India | |
Potrykus et al. | Polypropylene structure alterations after 5 years of natural degradation in a waste landfill | |
Friedrich et al. | Ability of fungi to degrade synthetic polymer nylon-6 | |
Shah et al. | A comparison of recovery methods of rhamnolipids produced by Pseudomonas aeruginosa | |
Souza et al. | PLA and montmorilonite nanocomposites: Properties, biodegradation and potential toxicity | |
Lv et al. | Recent advances in the breakdown of microplastics: strategies and future prospectives | |
De Leo et al. | Microfungi from deteriorated materials of cultural heritage | |
Zielonka et al. | Nanosilica synthesis mediated by Aspergillus parasiticus strain | |
RU2415917C1 (en) | Clonostachys solani f nigrovirens (van Beyma) Schroers STRAIN - BIOLOGICAL DESTRUCTOR OF THERMOPLASTIC POLYURETHANE AND ACRYLIC ACID LATEX | |
RU2415914C1 (en) | Trichoderma harzianum Rifai STRAIN - BIOLOGICAL DESTRUCTOR OF THERMOPLASTIC POLYURETHANE, POLYVINYL ALCOHOL, ACRYLIC ACID LATEX, ULTRATHENE | |
Kučić Grgić et al. | Screening the efficacy of a microbial consortium of bacteria and fungi isolated from different environmental samples for the degradation of LDPE/TPS films | |
RU2415915C1 (en) | Clonostachys rosea f. catenulata (J.C.Gilman et E.V.Abbott) Schroers STRAIN - POLYVINYL ALCOHOL BIOLOGICAL DESTRUCTOR | |
CN107354101A (en) | The Penicillium citrinum fungi of one plant of degradable film and its application | |
Naik et al. | Nanobacterial cellulose production and its antibacterial activity in biodegradable poly (vinyl alcohol) membranes for food packaging applications | |
Lins et al. | Low-cost production of biosurfactant by Cunninghamella phaeospora using agro-industrial wastes | |
TWI384076B (en) | Proteus mirabilis tmr isolate having the abilities to decompose polystyrene and/or styrofoam and uses of the same | |
Kanwal et al. | Generation and impact of microplastics and nanoplastics from bioplastic sources | |
WO2023094891A1 (en) | Plastic waste degradation by fungi isolated from plastic garbage around tehran | |
Govindasamy et al. | Evaluation of Salmonella bongori derived biosurfactants and its extracellular protein separation by SDS-PAGE using petridishes: A simply modified approach | |
Wani et al. | Plastisphere: Marine Microbial Assemblages for Biodegradation of Microplastics | |
Barhalescu et al. | The risk of liquid wood degradation under the influence of marine factors | |
Kuswytasari et al. | Plastic Biodegradation Potential of Soil Mangrove Mold Isolated from Wonorejo, Indonesia | |
Kanchi | Biodegradation of low-density polyethylene by fungi | |
Alshehri | Using a Novel Mucor indicus CBS 226.29 ET for biosynthesis of gold nanoparticles and applying them in nanoremediation of azo dyes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121230 |