BIOSTIMULĀCIJAS STRATĒĢIJAS ZEMA BLĪVUMA POLIETILĒNA BIODEGRADĀCIJAS UZLABOŠANAI IZMANTOJOT BACILLUS ALTITUDINIS

Abstract

Šī pētījuma mērķis bija izpētīt dažādu līdzsubstrātu ietekmi uz Bacillus altitudinis augšanu, enzīmu aktivitāti un zema blīvuma polietilēna (LDPE) biodegradāciju. Tika veikti divi neatkarīgi eksperimenti, kuros tika izvērtēta baktēriju spēja veidot bioplēvi uz LDPE virsmas un sintezēt hidrolītiskos enzīmus dažādās barotnēs, tostarp mainot kāpostlapu ekstrakta (KLE) un melases proporcijas. Papildu testos tika analizēta B. altitudinis enzīmu aktivitāte dažādās temperatūrās. Visintensīvākā bioplēves veidošanās un FDA hidrolīzes aktivitāte tika novērota barotnēs ar 5% LB un KLE + melases kombināciju. Lielākais LDPE svara zudums (0,4%) tika reģistrēts pēc 28 dienu kultivēšanas ar 0,5% melases un 0,5–1,0% KLE. Tika konstatēta pozitīva korelācija starp FDA un dehidrogenāzes (DHA) aktivitāti, kas liecina, ka abi rādītāji var kalpot kā savstarpēji papildinoši mikroorganismu metaboliskās aktivitātes noteikšanā. Pētījuma rezultāti apstiprina, ka biostimulācijas stratēģijas var būtiski uzlabot plastmasas biodegradācijas efektivitāti.

The aim of this study was to investigate the effect of different co-substrates on the growth, enzyme activity and biodegradation of Bacillus altitudinis in low-density polyethylene (LDPE). Two independent experiments were carried out to assess the ability of the bacteria to form biofilm on the LDPE surface and to synthesise hydrolytic enzymes in different media, including varying the proportions of cabbage leaf extract (KLE) and molasses. In additional tests, the enzyme activity of B. altitudinis was analysed at different temperatures. The most intense biofilm formation and FDA hydrolysis activity was observed in media with a combination of 5% LB and KLE + molasses. The highest LDPE weight loss (0.4%) was recorded after 28 days of cultivation with 0.5% molasses and 0.5-1.0% KLE. A positive correlation was found between FDA and dehydrogenase (DHA) activity, suggesting that both parameters may serve as complementary markers in the determination of the metabolic activity of microorganisms. The results of the study confirm that biostimulation strategies can significantly improve the biodegradation efficiency of plastics.