RU2415915C1 - Clonostachys rosea f. catenulata (J.C.Gilman et E.V.Abbott) Schroers STRAIN - POLYVINYL ALCOHOL BIOLOGICAL DESTRUCTOR - Google Patents

Clonostachys rosea f. catenulata (J.C.Gilman et E.V.Abbott) Schroers STRAIN - POLYVINYL ALCOHOL BIOLOGICAL DESTRUCTOR Download PDF

Info

Publication number
RU2415915C1
RU2415915C1 RU2009148681/10A RU2009148681A RU2415915C1 RU 2415915 C1 RU2415915 C1 RU 2415915C1 RU 2009148681/10 A RU2009148681/10 A RU 2009148681/10A RU 2009148681 A RU2009148681 A RU 2009148681A RU 2415915 C1 RU2415915 C1 RU 2415915C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strain
polyvinyl alcohol
catenulata
clonostachys rosea
schroers
Prior art date
Application number
RU2009148681/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Александровна Легонькова (RU)
Ольга Александровна Легонькова
Ольга Валентиновна Селицкая (RU)
Ольга Валентиновна Селицкая
Алина Витальевна Александрова (RU)
Алина Витальевна Александрова
Original Assignee
Ольга Александровна Легонькова
Ольга Валентиновна Селицкая
Алина Витальевна Александрова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ольга Александровна Легонькова, Ольга Валентиновна Селицкая, Алина Витальевна Александрова filed Critical Ольга Александровна Легонькова
Priority to RU2009148681/10A priority Critical patent/RU2415915C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2415915C1 publication Critical patent/RU2415915C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: medicine. ^ SUBSTANCE: invention refers to remedies for environmental pollution and concerns the use of Clonostachys rosea f. catenulata (J.C.Gilman et E.V.Abbott) Schroers strain, Russian National Collection of Industrial Microorganisms No. F-991, as a biological destructor of polyvinyl alcohol (PVA). The presented Clonostachys rosea f. Catenulata 2B strain is recovered in vivo by a polyvinyl alcohol bait method from a soil sample: the Moscow Region. Lyubertsy District, fruit-tree nursery "Moscow Area Gardens"; the soil is agrogenically treated, podzolic sod, heavy loam; and the strain is deposited on 12.01.2009 in the Russian National Collection of Industrial Microorganisms, under No. F-991. ^ EFFECT: use of the invention allows effective polyvinyl alcohol destruction. ^ 1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к средствам борьбы с загрязнением окружающей среды, и касается использования штамма Clonostachys rosea f. catenulata (J.C.Gilman et E.V.Abbott) Schroers, ВКПМ F-991, в качестве биодеструктора поливинилового спирта (ЛВС). Изобретение может быть использовано при утилизации отходов полимерных материалов на основе поливинилового спирта.The invention relates to the field of biotechnology, in particular to means of combating environmental pollution, and for the use of strain Clonostachys rosea f. catenulata (J.C. Gilman et E.V. Abbott) Schroers, VKPM F-991, as a biodestructor of polyvinyl alcohol (LAN). The invention can be used in the disposal of waste polymeric materials based on polyvinyl alcohol.

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] 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] presents data on micromycetes found on polymeric materials of 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 к заявленному изобретению принят микроорганизм Helminthosporium solani (Лугаускас А.Ю., Микульскене А.И., Шляужене Д.Ю. Каталог микромицетов-биодеструкторов полимерных материалов, М., Наука, 1987) - биодеструктор поливинилхлоридной пленки, материала, относящегося так же как и поливиниловые спирты к виниловым полимерным синтетическим материалам. Однако при отнесении данного микроорганизма к биодеструкторам полимерных материалов использовался метод обрастания полимерного материала, что является недостаточным и, как показали исследования, недостоверным.The microorganism Helminthosporium solani was adopted as the closest analogue to the claimed invention (Lugauskas A.Yu., Mikulskene A.I., Shlyauzhene D.Yu. Catalog of micromycetes-biodestructors of polymeric materials, M., Nauka, 1987) - biodestructor of polyvinyl chloride film, material, related as well as polyvinyl alcohols to vinyl polymer synthetic materials. However, when assigning this microorganism 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 поливиниловых спиртов вместе с изучением изменения поверхности образцов после иммобилизации ее исследуемым микромицетом и установлением механизма биодеструкции под действием данного штамма.The aim of the invention is the identification of a new strain, characterized by a high level of biodegradation of polyvinyl alcohols, together with the study of surface changes of samples after immobilization of the micromycete under study and the establishment of a biodegradation mechanism under the action of this strain.

Для получения поставленной цели предложен штамм Clonostachys rosea f. Catenulata ВКПМ F-991.To obtain the goal proposed strain Clonostachys rosea f. Catenulata VKPM F-991.

Технический результат заключается в эффективной деструкции поливинилового спирта штаммом Clonostachys rosea f. Catenulata ВКПМ F-991 (масса поливинилового спирта под действием данного штамма уменьшается в среднем на 0,50-0,57% за 21 день). Причем установлено, что под действием ферментов данного штамма происходит разрыв основной цепи макромолекулы ПВС с образованием эфиров гексадекановой кислоты.The technical result consists in the effective destruction of polyvinyl alcohol by a strain of Clonostachys rosea f. Catenulata VKPM F-991 (the mass of polyvinyl alcohol under the action of this strain decreases on average by 0.50-0.57% for 21 days). Moreover, it was found that under the action of enzymes of this strain, the main chain of the PVA macromolecule breaks with the formation of hexadecanoic acid esters.

Штамм Clonostachys rosea f. Catenulata 2Б выделен в естественных условиях методом приманки на поливиниловый спирт из образца почвы: Московская область. Люберецкий район, плодовый питомник «Сады Подмосковья»; почва агрогенно измененная дерново-подзолистая тяжелосуглинистая, и депонирован 12.01.2009 в Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ) под номером F-991.Strain Clonostachys rosea f. Catenulata 2B was isolated in vivo by polyvinyl alcohol bait from a soil sample: Moscow Region. Lyubertsy district, fruit nursery "Gardens of Moscow Region"; the soil is agrogenically altered sod-podzolic heavy loamy, and deposited on 12.01.2009 at the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) under the number F-991.

Данный штамм характеризуется следующими признаками:This strain is characterized by the following features:

- Культурально-морфологические признаки: на диагностической среде (овсяный агар - ОА) - рост довольно быстрый, край колонии паутинистый, мицелий пушисто-клочковатый, тяжистый; размер колонии 45-55 мм на 7-10 сутки; воздушный мицелий обильный, пушистый, до 3 мм в высоту, плотный, тяжистый, белого цвета на 7-10 сутки культивирования; цвет субстратного мицелия - желтовато-белый; цвет обратной стороны колонии - вначале бесцветный, затем бледно-желтый. На ОА и среде Чапека синтезирует лимонно-желтый пигмент на 14-21 сутки культивирования. По мере старения культуры воздушный мицелий приобретает бледно-желтоватую окраску, в центре развивается обильное спороношение на вторичных конидиеносцах, что придает колонии светло-зеленую окраску. При росте 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 characteristics: on the diagnostic medium (oat agar - OA) - growth is quite fast, the edge of the colony is arachnoid, mycelium is fluffy-ragged, heavy; colony size 45-55 mm for 7-10 days; the aerial mycelium is plentiful, fluffy, up to 3 mm in height, dense, heavy, white in color on the 7-10th day of cultivation; the color of the substrate mycelium is yellowish white; the color of the reverse side of the colony is first colorless, then pale yellow. On OA and Chapek's medium, it synthesizes a lemon-yellow pigment on days 14-21 of cultivation. As the culture ages, the aerial mycelium acquires a pale yellowish color, abundant sporulation on the secondary conidiophores develops in the center, which gives the colony a light green color. With growth on wort - agar - colonies form sporulation faster (on 5-7 days); 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 по всей колонии, но преобладают в краевой зоне, они достигают 200 мкм в длину и несут в верхней части от одной до трех мутовок из 3-5 расходящихся удлиненных фиалид длиной до 30 мкм. 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. 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 светло-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 throughout the colony, but prevail in the marginal zone, they reach 200 μm in length and carry from the top one to three whorls of 3-5 diverging elongated phialids up to 30 μm long. Secondary conidiophores form later, are more abundant in the center of the colony, can be grouped, they reach 150 microns in length and carry a two-four-tiered broad brush on top of it, consisting of more or less pressed branches of brooms and bottle-shaped phialids, straight or slightly curved, 10 -15 microns in length. Conidia on primary conidiophores are formed in mucous heads, on secondary conidiophores in wide columns. Conidia are ellipsoidal, unequal, to slightly bent, 4.5-6 × 2.5-3 microns, smooth, from colorless (on primary conidiophores) to light green (on secondary conidiophores). Chlamydospores are rare.

Пример 1Example 1

Мониторинг механизма биодеструкции поливинилового спирта включает культивирование штамма Clonostachys rosea f. catenulata (J.C.Gilman et E.V.Abbott) Schroers, ВКПМ F-991 на поливиниловом спирте (ПВС, производство Chang Chun Petrochemical Co., Ltd; марки BF24, BF 08) 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 хромато-масс-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 polyvinyl alcohol involves the cultivation of the strain Clonostachys rosea f. catenulata (JCGilman et EVAbbott) Schroers, VKPM F-991 on polyvinyl alcohol (PVA, manufactured by Chang Chun Petrochemical Co., Ltd; grades BF24, BF 08) based on GOST 9.048-89, GOST 9.040-91; investigation 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 mass-selective detector and 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 чертеже представлена электронно-микроскопическая фотография поверхности поливинилового спирта после ее иммобилизации Clonostachys rosea f. catenulata (J.C.Gilman et E.V.Abbott) Schroers, ВКПМ F-991 (увеличение × 2000).The drawing shows an electron microscopic photograph of the surface of polyvinyl alcohol after immobilization of Clonostachys rosea f. catenulata (J.C. Gilman et E.V. Abbott) Schroers, VKPM F-991 (magnification × 2000).

При исследовании поверхности образцов ПВС при контакте с почвенными микроорганизмами были идентифицированы такие органические вещества, как эрициламид, этиловый эфир гексадекановой кислоты, на поверхности иммобилизованного поливинилового спирта. Исследование показало, что происходит уменьшение веса образцов ПВС на 0,50-0,57% за 21 день, при точечном характере поражении ПВС.When studying the surface of PVA samples in contact with soil microorganisms, organic substances such as ericylamide, ethyl hexadecanoic acid ester were identified on the surface of immobilized polyvinyl alcohol. The study showed that there is a decrease in the weight of PVA samples by 0.50-0.57% for 21 days, with the point nature of the defeat of PVA.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что с помощью штамма Clonostachys rosea f. catenulata (J.C.Gilman et E.V.Abbott) Schroers, ВКПМ F-991 может быть достигнута интенсивная деструкция поливинилового спирта и он может быть использован при утилизации отходов полимерных материалов на основе поливинилового спирта.Thus, the results obtained indicate that using the strain Clonostachys rosea f. catenulata (J.C. Gilman et E.V. Abbott) Schroers, VKPM F-991 can achieve intense destruction of polyvinyl alcohol and it can be used in the disposal of waste polymeric materials based on polyvinyl alcohol.

Claims (1)

Штамм Clonostachys rosea f. catenulata (J.C.Gilman et E.V.Abbott) Schroers ВКПМ F-991 - биодеструктор поливинилового спирта. Strain Clonostachys rosea f. catenulata (J.C. Gilman et E.V. Abbott) Schroers VKPM F-991 is a biodestructor of polyvinyl alcohol.
RU2009148681/10A 2009-12-29 2009-12-29 Clonostachys rosea f. catenulata (J.C.Gilman et E.V.Abbott) Schroers STRAIN - POLYVINYL ALCOHOL BIOLOGICAL DESTRUCTOR RU2415915C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009148681/10A RU2415915C1 (en) 2009-12-29 2009-12-29 Clonostachys rosea f. catenulata (J.C.Gilman et E.V.Abbott) Schroers STRAIN - POLYVINYL ALCOHOL BIOLOGICAL DESTRUCTOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009148681/10A RU2415915C1 (en) 2009-12-29 2009-12-29 Clonostachys rosea f. catenulata (J.C.Gilman et E.V.Abbott) Schroers STRAIN - POLYVINYL ALCOHOL BIOLOGICAL DESTRUCTOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2415915C1 true RU2415915C1 (en) 2011-04-10

Family

ID=44052128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009148681/10A RU2415915C1 (en) 2009-12-29 2009-12-29 Clonostachys rosea f. catenulata (J.C.Gilman et E.V.Abbott) Schroers STRAIN - POLYVINYL ALCOHOL BIOLOGICAL DESTRUCTOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2415915C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛУГАУСКАС А.Ю. и др. Каталог микромицетов - биодеструкторов полимерных материалов. - М.: Наука, 1987, с.157. 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 (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Montazer et al. Challenges with verifying microbial degradation of polyethylene
Potrykus et al. Polypropylene structure alterations after 5 years of natural degradation in a waste landfill
Yang et al. Biodegradation and mineralization of polystyrene by plastic-eating mealworms: part 2. Role of gut microorganisms
Rajeshkumar et al. Microbe-mediated synthesis of antimicrobial semiconductor nanoparticles by marine bacteria
Tarafdar et al. Biofilm development of Bacillus siamensis ATKU1 on pristine short chain low-density polyethylene: A case study on microbe-microplastics interaction
Wen Hao et al. Surface characteristics of microalgae and their effects on harvesting performance by air flotation.
Shah et al. A comparison of recovery methods of rhamnolipids produced by Pseudomonas aeruginosa
Ilori et al. Isolation and characterization of hydrocarbon-degrading and biosurfactant-producing yeast strains obtained from a polluted lagoon water
Lv et al. Recent advances in the breakdown of microplastics: strategies and future prospectives
Mukherjee et al. Biodegradation of polyethylene via complete solubilization by the action of Pseudomonas fluorescens, biosurfactant produced by Bacillus licheniformis and anionic surfactant
De Leo et al. Microfungi from deteriorated materials of cultural heritage
Jayaprakash et al. Studying the effect of biosilver nanoparticles on polyethylene degradation
Pollard-Flamand et al. Biocontrol activity of Trichoderma species isolated from grapevines in British Columbia against Botryosphaeria dieback fungal pathogens
Demir-Yilmaz et al. The role of microplastics in microalgae cells aggregation: a study at the molecular scale using atomic force microscopy
RU2415915C1 (en) Clonostachys rosea f. catenulata (J.C.Gilman et E.V.Abbott) Schroers STRAIN - POLYVINYL ALCOHOL BIOLOGICAL DESTRUCTOR
Hadiyanto et al. The effect of salinity on the interaction between microplastic polyethylene terephthalate (PET) and microalgae Spirulina sp.
Emerson et al. Formation of Metallogenium-like structures by a manganese-oxiding fungus
CN113185004A (en) Method for removing micro-plastics in water body by using aspergillus niger
Akış et al. Optimization of pH induced flocculation of marine and freshwater microalgae via central composite design
RU2415914C1 (en) Trichoderma harzianum Rifai STRAIN - BIOLOGICAL DESTRUCTOR OF THERMOPLASTIC POLYURETHANE, POLYVINYL ALCOHOL, ACRYLIC ACID LATEX, ULTRATHENE
RU2415917C1 (en) Clonostachys solani f nigrovirens (van Beyma) Schroers STRAIN - BIOLOGICAL DESTRUCTOR OF THERMOPLASTIC POLYURETHANE AND ACRYLIC ACID LATEX
Al-fawwaz et al. Bioremoval capacity of phenol by green micro-algal and fungal species isolated from dry environment
Gao et al. Natural antifouling compounds produced by a novel fungus Aureobasidium pullulans HN isolated from marine biofilm
JP7335469B1 (en) PBAT agricultural film-degrading bacteria and their uses
Bule Možar et al. Bacteria and Yeasts Isolated from the Environment in Biodegradation of PS and PVC Microplastics: Screening and Treatment Optimization

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121230