دانشگاه تربیت مدرس زیست فناوری 2322-2115 10 2 2019 06 22 Study on Biodegradation of Sun Treated Low-Density Polyethylene (Ld-PE) Films by Plastic Degrading Bacteria in Bioreactors مطالعه زیست‌تخریب‌پذیری فیلم‌های پلی‌اتیلنی با دانیسته پایین تیمارشده با تابش خورشید توسط باکتری‌های تجزیه‌کننده پلاستیک در رآکتورهای زیستی 231 240 22493 FA زهرا منتظر گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران محمدباقر حبیبی‌نجفی گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران محبت محبی گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران عبدالرسول ارومیه‌ای پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران Journal Article 1970 01 01 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 sun-treated low-density PE as a natural way to eliminate PE wastes in semi-industrial condition. Low-density polyethylene (LDPE) films were exposed to one month of sun radiation treatment and then cultured with two PE-degrading bacteria (<em>Sphigobacterium moltivorum</em> IRN11 and <em>Delftia</em> <em>tsuruhatensis</em> 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 FT-IR 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 T-LDPE samples cultured with <em>Sphigobacterium</em> <em>moltivorum</em> IRN11 and <em>Delftia tsuruhatensis</em> IRN27 was 3.31%±0.013 and 3.98%±0.025 in TLDPE samples, respectively, and functional carbonyl-groups in the TLDPE samples decreased significantly due to bacterial hydrolysis. SEM images showed the different microbial layer formation on sun-treated low-density polyethylene (T-LDPE) for both bacteria. Our results suggest that exposure of LDPE to sun radiation had a significant effect on biodegradation of Ld-PE films and that the two bacteria tested were able to enhance the biodegradation the T-LDPE. <span>انباشتگی ضایعات پلی‌اتیلنی یکی از مشکلات زیست‌محیطی عمده است. هدف از این پژوهش بررسی تخریب‌پذیری میکروبی فیلم‌‌های پلی‌اتیلنی پرداخت‌شده با تابش آفتاب در شرایط نیمه‌صنعتی به‌عنوان روش طبیعی برای حذف ضایعات پلی‌اتیلنی است. فیلم‌‌های پلی‌اتیلنی به‌مدت یک ماه در معرض تابش خورشید و سپس به‌مدت صد روز در واکنش‌گاه‌های زیستی هوازی تحت تاثیر دو گونه میکروبی <em>اسفنگوباکتریوم مولتیورورم </em><span dir="LTR">IRN۱۱</span> و<em> دلفتیا تسوروهاتنزیس </em><span dir="LTR">IRN۲۷</span> قرار گرفتند. درصد افت وزن پلی‌اتیلن و تغییرات <span dir="LTR">pH</span> در محیط بررسی شدند. همچنین فیلم از نظر تغییر در ساختار شیمیایی توسط روش <span dir="LTR">FT-IR</span> بررسی شد و برای بررسی تشکیل لایه میکروبی روی سطح و تغییرات سطح پلیمر در مجاورت باکتری‌ها تصویربرداری با میکرسکوپ الکترونی <span dir="LTR">(SEM)</span> به کار رفت. افزایش جزئی <span dir="LTR">pH</span> طی دوره انکوباسیون ثبت شد. درصد کاهش وزن نمونه‌های پلی‌اتیلن پرداخت‌شده خورشیدی تحت تاثیر دو باکتری به‌ترتیب ۰/۰۱۳±۳/۳۱% و ۰/۰۲۵±۳/۹۸% بودند و گروه‌‌های عاملی کربونیلی در این نمونه‌ها در اثر هیدرولیز باکتریایی به‌صورت معنی‌داری کاهش یافتند. تصاویر به‌دست‌آمده از میکروسکوپ الکترونی تشکیل لایه‌های میکروبی متفاوت را روی سطح پلیمر پرداخت‌شده با تابش خورشید به‌وسیله هر دو باکتری نشان دادند. نتایج نشان دادند تابش نورخورشید اثر معنی‌‌داری در افزایش قابلیت زیست‌تخریب‌پذیری میکروبی فیلم‌‌های پلی‌اتیلنی داشت و دو باکتری مورد آزمون قادر بودند زیست‌تخریب‌پذیری فیلم‌‌های پرداخت‌شده با تابش خورشید را بهبود بخشند.</span> https://biot.modares.ac.ir/article_22493_e6dad0d5e6efdb6f79c443dcb3002ad0.pdf