Diverzita půdních mikroorganismů ve vztahu k biodegradaci polymerů

Abstract

Polymerní materiály nabyli ve 20. století obrovského významu a nahradili spoustu užívaných materiálů. S tím je ovšem spojený obrovský nárůst plastového odpadu, který se stal problémem a vyžaduje řešení. Jedním z možných řešení je výroba tzv. biodegradabilních plastů. Biodegradabilní plasty by v přírodě měli samovolně podléhat degradaci a nezvyšovat tak objem plastového odpadu. Nicméně jejich degradace je často pouze částečná a dynamika polymerní biodegradace není ještě zcela objasněná. V této práci se věnujeme biodegradabilitě polyuretanu v ekologicky relevantním prostředí polní půdy. Text práce je rozdělen do dvou částí. Literární přehled se zabývá mechanismy biodegradace polymerních materiálů a metodám, které se nejčastěji používají pro charakteristiku mikrobiálních společenstev. Druhá část obsahuje vlastní laboratorní projekt, ve kterém se snažíme vyhodnotit vliv biodegradace polyuretanu na půdní společenstva. Předpokladem je, že se účastní především společenstva hub a bakterií a pomocí enzymaticky katalyzované hydrolýzy rozloží polyuretanovou pěnu. Klíčová slova: Biodegradace, polyuretan, půda, mikrobiální společenstva, PLFA

Polymer materials have had a big impact on the industry in the 20th century and replaced a large amount of then used materials. Plastic waste, however, has subsequently become a big problem that needs a solution. One of the possible solutions is to produce biodegradable plastics, that should degrade in nature by themselves and therefore not increase the volume of plastic waste. Their degradation, however, is often only partial and the dynamics of polymer biodegradation in soil are not yet fully understood. In this thesis, we are investigating biodegradability of polyurethanes in field soil as it has high ecological relevance. The text consists of two parts. The first part is literary research on mechanisms of biodegradation of polymer materials and methods which are commonly used for characterization of microbial communities. The second part is our own laboratory project that aims to evaluate the effect of biodegradation of polyurethane on soil microbial communities. We assume that mostly fungi and bacteria taxa will take part in the biodegradation and will use enzymatically catalyzed hydrolysis to degrade the polyurethane foam. Key words: Biodegradation, polyurethane, soil, microbial communities, PLFA