塑料污染已成为全球环境危机,每年有数百万吨塑料废物进入我们的海洋,垃圾填埋场和生态系统。传统塑料可以在环境中持续数千万年,对野生动植物和人类健康构成威胁[1]。响应这个日益增长的问题,可生物降解的塑料已成为一种潜在的替代方案,可以随着时间的流逝而自然降解。可生物降解的塑料旨在通过微生物的作用分解成简单,无毒的物质[2]。这个过程被称为生物降解,为塑料生产和处置提供了更可持续的方法。但是,可生物降解塑料的有效性和环境益处一直是辩论和审查的主题。本研究文章旨在探索可生物降解的塑料背后的科学,检查其组成,降解机制,环境影响和潜在应用[3]。通过提供可生物降解的塑料的全面概述,我们试图评估它们在缓解塑料污染和推动环境可持续性方面的作用。
现代农业严重依赖化肥施用来满足不断增长的人口不断增长的粮食需求。虽然肥料对于为植物提供营养和提高作物产量至关重要,但其有效性往往受到气体挥发和浸出等因素的影响。因此,过量施肥不仅会导致高成本,还会对环境产生不利影响,包括地下水和土壤污染以及人类健康危害。因此,开发延长肥料释放的技术替代品对于促进向可持续农业实践的转变至关重要。这项综合研究的结果已发表在美国化学学会的著名期刊《ACS 应用材料与界面》上。这项研究工作由 Garima Agrawal 博士及其团队领导,其中包括印度理工学院曼迪分校化学科学学院的 Ankita Dhiman 女士、Piyush Thaper 先生和 Dimpy Bhardwaj 女士。该研究由印度政府科学与工程研究委员会和印度政府科技部资助。
海洋的塑料污染是最大的环境问题。可生物降解的塑料在打击塑料污染的积累中具有潜在的“溶解性”,其产量目前正在增加。尽管这些聚合物将有助于未来的塑料海洋碎片预算,但关于在不同自然环境中可生物降解塑料的行为知之甚少。在这项研究中,我们在实验室上对整个微生物群落进行了分子,确认可生物降解的聚丁乙烯甲酸甲酸酯 - 甲甲酸盐(PBSET)和多羟基丁酸(PHB)(PHB)膜(PHB)膜,以及非生物降落的常规沿环境层次的层次,这些层次是层次的层次,这些层次是均不同的,这些层次是差异的。 海。在22个月的孵育期间,在五个时间点中取出了骨,底栖和效等栖息地的样品。我们评估了潜在的生物降解细菌和真菌类群的存在,并将它们与这些聚合物的原位瓦解数据进行了对比。扫描电子显微镜成像构成了我们的分子数据。假定的塑料降解器发生在所有环境中,但没有明显的
•所有OECD 301测试结果的累积结果显示为框图。左侧的灰色框分别表示28天后的结果。彩色盒子在测试结束时显示结果(60.1±6.6天)。盒子由25%四分位数界定,中间位于中间。计算出的平均值表示为杂交。垂直线代表最高和最低的单个测试结果,离群值显示为点。星号表示显着性(Student's T-测试): * P <0.05,** P <0.01和*** P <0.001。
储存的PAP(OGI/AKAMU)具有包括细菌在内的几种微生物。该研究的重点是鉴定与储存在房间和冷藏温度的PAP(OGI/AKAMU)相关的细菌。通过在无菌水中浸泡黄玉米(500 g)产生测定的PAP,并允许发酵72小时,然后用家用搅拌器磨碎,并用平纹细布筛分以获取PAP。子宫颈抹片分为两个相等的部分。一个部分存储在室温下,另一部分分别存储在冰箱中,分别为9天。每24小时,每个样品都被带到实验室进行检查。分别将串行稀释的PAP样品接种到De Man Rogosa和Sharpe琼脂,营养琼脂,甘露醇盐琼脂,沙门氏菌Shigella琼脂和MacConkey琼脂中,并在37℃孵育24小时。使用菌落计数器计数营养琼脂平板上的微生物菌落数量。对分离株进行了表型表征,并在主要的乳酸细菌上进行的分子鉴定。表型表征揭示了分离的细菌为乳酸杆菌,大肠杆菌,沙门氏菌sp。和金黄色葡萄球菌。分子表征证实了主要的细菌为乳杆菌FPS。在室温样品(±3.78cfu/ml)下,总细菌计数要多于冷藏温度(±0.41cfu/ml)。在室内回收的细菌与冷藏温度之间存在显着差异(p> 0.05)。获得的结果确认了储存PAP和冰箱温度的不安全的室温,可以更好地存储它们。
摘要。这项研究研究了可持续农业领域的可生物降解聚合物纳米复合材料的生产,特征和可能的用途。通过对实验数据进行彻底检查,已经澄清了大量发现。组成分析显示,各种纳米复合材料的聚合物类型和纳米列量的差异。基于PLA的纳米复合材料具有最大的聚合物含量,其次是PHA,PBS和PCL。比较机械测试表明,与其他聚合物相比,基于PBS的纳米复合材具有更大的拉伸强度,Young的模量和休息时的伸长。对降解率的研究表明,纳米复合材料具有不同水平的生物降解性。基于PCL的纳米复合材料的降解率最慢,而基于PLA的纳米复合材料的降解率最高。此外,养分释放数据显示了释放氮,磷和钾的速率变化。基于PBS的纳米复合材料表现出有效的养分向植物递送。结果强调了可生物降解的聚合物纳米复合材料作为可持续农业应用的适应性材料的希望,例如覆盖膜,种子涂料,受控释放释放肥料和土壤补充剂。未来研究的潜在领域,包括增强生产技术,研究创新的纳米填料,以及评估在现实世界中纳米复合材料的性能。可生物降解的聚合物纳米复合材料有可能增强可持续性
摘要。本研究论文探讨了快速发展的可持续设计领域以及在产品开发方法中对可生物降解材料的日益接受。本研究探讨了在环境问题日益严重和客户对可持续产品的需求日益增加的情况下,向环保设计转变的趋势。本研究涉及一系列可生物降解材料,研究了它们的相应特性,并研究了它们在各个行业的产品设计中的整合情况。本研究讨论了在购买、生产和推广可生物降解产品时遇到的一些挑战,同时确保了它们的实用性和外观吸引力。此外,本文还研究了与这些材料相关的环境后果,并与传统的不可生物降解替代品进行了比较。本研究结合了理论分析和案例研究,为将可分解材料应用于产品设计的有效技术提供了有用的见解。本研究重点关注在生态责任、实用性和对消费者的吸引力之间取得平衡。
微塑料(MPS)由于在不同的环境室(包括大气,水生和陆地)的不同环境室中的出现而被视为新兴污染物。它们被定义为塑料颗粒的大小从1 µm到5 mm,并且在各种类型,尺寸,形状以及一级和次级聚合物组成中都有发现(Miri等,2022; Thakur等,2023)。微塑料(MPS)由于其持续性和生物蓄积而被认为对野生动植物和人类有害。这归因于在制造过程中添加各种物质,例如色素,增塑剂和粉状阻燃剂。此外,由于它们的化学物理特性,它们具有很高的耐用性,需要在环境中延长降解(Cai等,2023; Niu等,2023)。因此,自1950年代以来,该行业的塑料生产一直在进行,年产量达到约200万吨,因此2015年的产量显着增加到每年3.8亿吨。结果,从1950年到2015年,生产了大约78亿吨塑料,从而产生了约63亿吨的废物。在过去的70年中,全球塑料产量已从150万吨增加到约3.59亿吨,估计预测到2025年达到5000万吨。由于微塑料越来越污染环境,食物链也受到了显着影响。这些颗粒已直接或通过营养转移进入食物链。这一趋势引起了民间社会内部的显着关注,因为国会议员主要是通过较大的聚合物降解而产生的,这一过程受到物理,化学或生物学因素的影响(Cverenkárová等,2021; Torena et al。,Torena等,2021; 2021; Villalobos et al。,20222; 2022; 2022; OSMAN et al al al an a al et a al a al et a al et a al a al,2022; osman et al。塑料污染发生在无脊椎动物中,例如多齿,51种甲壳类动物,棘皮动物,双壳类和脊椎动物,包括鱼,海鸟和哺乳动物。的确,微型污染引起的主要关注点之一是其在消化道中的生物蓄积效应(Cverenkárová等,2021)。微塑料(MPS)由于管理和倾销做法不佳而通过各种途径进入环境。但是,可以采用一些机制来控制它们在环境中的存在,例如生物,热和光催化降解。生物降解是通过使用不同类型的微生物而发生的,因为有些人有可能在生物修复过程中使用(Park and Kim,2019)。这些微生物在自然界中广泛分布,由于细菌的快速繁殖,多样化的营养能力,强大的适应能力以及降解MPS的显着潜力。它们在自然环境中降解的MPS,例如聚乙烯二甲酸酯(PET),聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)(Yuan等,2020; Li等,2022)。因此,当存在于尽管聚合物具有相对简单的化学结构,但它们以其对生物降解的高抗性而闻名,尤其是由于它们的疏水结构,高分子量和缺乏有利的功能组。
虽然直接细胞移植在治疗许多使人衰弱的疾病方面具有巨大的希望,但注射后细胞存活不良和植入的临床翻译有限。尽管可以保护膜破坏膜的扩展流量并提供体内支持性的3D环境,从而改善了细胞保留和治疗成本,但大多数是由合成或自然收获的聚合物产生的,这些环境是免疫原性和/或化学无限的。This work presents a shear-thinning and self-healing telechelic recombinant protein-based hydrogel designed around XTEN – a well-expressible, non-immunogenic, and intrinsically disordered polypeptide previously evolved as a genetically encoded alternative to PEGylation to “eXTENd” the in vivo half-life of fused protein therapeutics.与源自软骨寡聚基质蛋白衍生的自缔合线圈结构域进行,形成了单个成分的物理交联的水凝胶,表现出快速剪切稀疏和通过同质体系盘旋螺旋衬包的自我修复。 可变稳定线圈关联的个体和组合点突变,可以简单地对遗传编程材料进行粘弹性和生物降解性。 最后,这些材料可以通过培养,注射和经胸中植入小鼠中的培养基源性肾(HEK)和胚胎干细胞衍生的心肌细胞(HESC-CMS)保护和维持可行性。 这些基于XTEN的注射水凝胶对体外细胞培养和体内细胞移植应用都显示出希望。,形成了单个成分的物理交联的水凝胶,表现出快速剪切稀疏和通过同质体系盘旋螺旋衬包的自我修复。可变稳定线圈关联的个体和组合点突变,可以简单地对遗传编程材料进行粘弹性和生物降解性。最后,这些材料可以通过培养,注射和经胸中植入小鼠中的培养基源性肾(HEK)和胚胎干细胞衍生的心肌细胞(HESC-CMS)保护和维持可行性。这些基于XTEN的注射水凝胶对体外细胞培养和体内细胞移植应用都显示出希望。
