Article de méthode

Isolement des microorganismes du sol autochtones ayant un potentiel de Breaking Down biodégradables paillis de plastique films utilisés dans l'agriculture

DOI :

10.3791/50373

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10 mai 2013

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1Biology Department, Western Washington University, 2Washington State University Northwestern Research and Extension Center, 3Department of Plant and Soil Science, Texas Tech University

Dans cet article

Résumé

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Les films plastiques étiquetés «biodégradable» sont disponibles dans le commerce à des fins agricoles comme paillis. Travail du sol représente une méthode d'élimination attrayant, mais la dégradation des conditions sur le terrain est mal comprise. Le but de cette étude était de développer des méthodes pour isoler les champignons du sol indigènes et les bactéries qui colonisent les films de paillage plastique après l'enterrement de terrain.

Résumé

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Les champignons indigènes sur les terres agricoles qui ont colonisé paillis films disponibles dans le commerce biodégradables (BDM) ont été isolés et évalués pour le potentiel de dégrader les plastiques. En règle générale, lorsque des formulations de matières plastiques sont connues, et une source de la charge d'alimentation est disponible, en matière plastique en poudre peut être mis en suspension dans un milieu et la dégradation de la gélose à base déterminés par visualisation des zones de compensation. Cependant, cette approche imite mal dégradation in situ de la BDM. Tout d'abord, BDM ne sont pas dispersés sous forme de petites particules à travers la matrice du sol. Deuxièmement, BDM ne sont pas commercialisés en polymères purs, mais plutôt comme des films contenant des additifs (par exemple des charges, des plastifiants et colorants) qui peuvent affecter la croissance microbienne. Les procédures décrites dans les présentes ont été utilisés pour les isolats acquis de sols enfouis films de paillage. Isolats fongiques acquis de BDM fouilles ont été testés individuellement pour la croissance sur des morceaux de nouvelles, BDM désinfectées fixées au sommet milieu défini contenant aucune source de carbone eauf agar. Les isolats qui poussaient sur BDM ont encore été testés dans un milieu liquide où BDM étaient la seule source de carbone ajoutée. Après environ dix semaines colonisation fongique et la dégradation des BDM ont été évalués par microscopie électronique à balayage. Les isolats ont été identifiés par analyse de séquences de gènes d'ARN ribosomique. Ce rapport décrit les méthodes d'isolement des champignons, des bactéries, mais aussi ont été isolés en utilisant ces méthodes en remplaçant les médias appropriés pour les bactéries. Notre méthodologie devrait s'avérer utile pour des études portant répartition des films de plastique intacts ou produits pour lesquels matières premières en plastique sont soit inconnu ou n'est pas disponible. Cependant, notre approche ne fournit pas une méthode quantitative pour comparer les taux de dégradation BDM.

Introduction

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La dégradation a toujours été considéré comme un attribut indésirable de polymères plastiques, parce répartition raccourcit produit durée de vie et de durabilité. Récemment, la sensibilisation aux problèmes de l'environnement présentés par les déchets plastiques dans l'environnement naturel 1,2,3 a fait plastiques biodégradables une alternative intéressante aux matériaux plastiques conventionnels. Dégradation (définis comme des changements structurels, la fragmentation et la réduction de la masse moléculaire, l'intégrité et la force 4,5) se fait par une série d'événements, y compris les processus abiotiques (stress thermique, pho....

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Protocole

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Cette procédure nécessite au moins plusieurs mois pour l'incubation des films BDM dans le sol, et plusieurs mois de tests biologiques séquentiels à la fois sur des plaques d'agar agar et frais, bouillon chimiquement définis pour évaluer la colonisation et de la dégradation. Différentes méthodes sont répertoriées dans l'ordre où ils seront effectués.

1. L'incubation de Films BDM dans le sol

Incorporer les films BDM dans le sol dans des conditions mimant celles dans lesquelles ils seront appelés à se dégrader. Acquérir 400 g (soit l'équivalent en poids sec) de sol et résident en sandwich une cm....

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Résultats

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Dans une étude récente 24, quatre répétitions de chacun des trois BDM disponibles dans le commerce étiquetés «biodégradable», plus un film expérimental et un contrôle plastique conventionnel, ont été placés sur le sol comme paillis pour la production de tomates au printemps 2010 à Mount Vernon, WA, Knoxville, TN, et Lubbock, TX. À l'automne de 2010, MBD places de cinéma ont été découpés dans chaque résisté paillis en quatre parcelles répétées et terre natale a été retiré directement du dessous de la zone où l.......

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Discussion

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La procédure décrite ici représente une technique de premier passage pour isoler dégradeurs BDM potentiels du sol, et a été utilisé avec succès pour isoler les champignons de BDM enfouis dans le sol pendant sept mois. Les champignons ont augmenté lorsque inocule sur un matériel de BDM frais du même type, ce qui indique que les champignons isolés étaient en effet colonisateurs, et que les films n'étaient pas d'inhibition de la croissance fongique. Isolement des champignons dégradant le plastique et les bactéries .......

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Déclarations de divulgation

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Les auteurs déclarent qu'ils n'ont aucun intérêt financier concurrents.

Remerciements

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Dr. Stephen Alderman, le Dr David Leaf et Erin Macri Nous tenons à remercier pour l'aide à la microscopie. Cette recherche a été financée par une subvention de l'Initiative de recherche sur les cultures spéciales NIFA, Grant Award SCRI-SREP USDA No. 2009-02484. Briana Kinash, Kevin Kinloch, Megan Leonhard Joseph McCollum, Maria Mc Sharry et Nicole Salé fourni une excellente assistance technique et des discussions approfondies.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Pomme de terre Dextrose AgarBecton Dickinson8X05491
AgarFisherBP 1423-2
ChloramphénicolAcros Organics200-287-4
GlutaraldéhydeElecton Microscopy Sciences16216-10
Tamis moléculaireFisherM-8892
ÉthanolPharmco-AaperE200
ContrexDecon Labs, Inc.5204
Parafilm MPechiney Plastic PackagingS37440
Sels minéraux pour tampons et milieuxFisherDiversfournisseurs vendent ces réactifs
toxique

Références

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  1. Gregory, M. R. Environmental implications of plastic debris in marine settings - entanglement, ingestion, smothering, hangers-on, hitch-hiking and alien invasions. Philosophical Transactions of the Royal Society. 364, 2013-2025 (2009).
  2. Teuten, E. L., Saquing, J. M., et al.

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Mots-clés

Films de paillage biod gradablesIsolement de champignons du solEssai de d gradation des plastiquesMicroscopie lectronique balayageEnsemencement par dilutions s riellesBioessai en milieu minimalvaluation de la colonisation fongiqueIdentification par l ARN ribosomalProc dure en poste de s curit microbiologiqueM thode de d sinfection par UV

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