Лабораторные исследования деградации полигидроксиалканоатов различной химической структуры в почве

Abstract

Исследована деградация трех типов полигидроксиалканоатов (ПГА) в лабораторных условиях в полевой почве при двух температурных режимах в течение 35 суток. Показано существенное влияние состава мономеров и степени кристалличности ПГА на разрушаемость в лабораторных почвенных микроэкосистемах. Пленочные образцы поли-3- гидроксибутирата (П3ГБ), поли-3-гидроксибутирата/4-гидроксибутирата (П3ГБ/4ГБ), поли- 3-гидроксибутирата/3-гидроксивалерата (П3ГБ/3ГВ) по активности разрушения в почве расположены в ряду: П3ГБ/4ГБ > П3ГБ/3ГВ > П3ГБ. Наиболее активно разрушаются образцы сополимеров П3ГБ/4ГБ, имеющие самую низкую степень кристалличности, для которых зарегистрировано значительное падение молекулярной массы по мере разрушения. Влияния исходной величины молекулярной массы образцов на процесс разрушения ПГА не обнаружено. Подтверждено существенное влияние температуры среды на активность разрушения ПГА; при 28 °С образцы ПГА разрушаются в 1,5-2 раза активнее, чем при 21 ºС

Degradation of three types of polyhydroxyalkanoates (PHAs) was studied in the laboratory conditions in the field soil at two temperature regimes during 35 days. It was shown that composition of PHA and the degree of crystallinity have a significant effect on degradation of PHA films. The order of biodegradability of film samples was: poly-3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate (P3HB-co-4HB) > poly-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate (P3HB-co-3HV) > poly-3-hydroxybutyrate (P3HB). Samples of P3HB-co-4HB copolymers with the lowest degree of crystallinity were destroyed most actively; a significant decrease of molecular weight of P3HB-co-4HB during destruction was found. The initial molecular weight of the samples did not affect the process of PHA destruction. A significant effect of the medium temperature on the rate of PHA degradation was found; PHA samples were destroyed 1.5-2 times more actively at 28 °С compared to 21 ºС