Zeitschrift für Nanomaterialien und molekulare Nanotechnologie

Überlebensfähigkeit von Polyethylen abbauenden Mikroben in Gegenwart von Titandioxid-Nanopartikeln

Salma Alvi, Ishtiaq A Qazi, Anwar Baig M, Saadia Andleeb, Aashifa Yaqoob und Ch. Tahir Mehmood

Überlebensfähigkeit von Polyethylen abbauenden Mikroben in Gegenwart von Titandioxid-Nanopartikeln

Der bakterielle Abbau von Polyethylen verläuft im Allgemeinen sehr langsam, ähnlich wie bei anderen Kunststoffen. In Gegenwart von Titandioxid- Nanopartikeln (TiO2) (TNPs) kann Polyethylen durch eine schnellere photokatalytische Zersetzung abgebaut werden, was den bakteriellen Abbau beschleunigen kann. In Gegenwart von TNPs wird Polyethylen zunächst photokatalytisch in kleinere Stücke zerlegt, wodurch die Bakterien das Polyethylen zunächst in kleinere Stücke zerlegen können, wodurch die TNPs wirksamer wirken können. TNPs haben aber auch eine keimtötende Wirkung und es ist wichtig, eine sichere Konzentration von TNPs mit minimaler Toxizität und guter photokatalytischer Aktivität zu ermitteln. Zur Identifizierung der Polyethylen abbauenden mikrobiellen Stämme im Boden wurden Proben, die auf örtlichen Kunststoffdeponien gesammelt wurden, einer Gram-Färbung, biochemischen Tests und einer 16s-rRNA-Gensequenzierung unterzogen und anschließend auf Polyethylenabbau bei unterschiedlichen TNP-Konzentrationen getestet. In dieser Arbeit wurde durch optische Dichte (OD), Koloniezählung (CFU-Messung), Rasterelektronenmikroskopie (SEM) und Messung des Carbonylindex (CI) mittels FTIR festgestellt, dass die TNPs bis zu einer Konzentration von 1 % einen positiven Effekt auf den Polymerabbau haben. Die Ergebnisse zeigen, dass der biologische Abbau von Polyethylen in Gegenwart von TNPs viel stärker war als der Abbau durch TNPs allein oder der biologische Abbau in Abwesenheit von TNPs. Die Ergebnisse könnten eine wichtige Rolle bei der Entwicklung umweltfreundlicher Einkaufstüten und anderer Produkte auf Polyethylenbasis spielen.