УДК544.162, 579.6, 57.083.1

ИССЛЕДОВАНИЕ БИОДЕГРАДАЦИИ, А ТАКЖЕ АНТИМИКРОБНЫХ СВОЙСТВ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНЫХ ПЛЕНОК С ДОБАВКАМИ ПЕКТИНА И КРАХМАЛА

Сибирцев В. С., Волкова К. В., Хайдаров А. Х., Чан Тхань Туан . ., Строев С. А., Радин М. А.


Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования: Сибирцев В.С., Волкова К.В., Хайдаров А.Х., Чан Тхань Туан, Строев С.А., Радин М.А. Исследование биодеградации, а также антимикробных свойств поливинилхлоридных пленок с добавками пектина и крахмала // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18. № 1. С. 43–49. doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-1-43-49

Аннотация
Описан новый метод оценки устойчивости полимерных материалов к деструкции, обусловливаемой действием различных факторов (таких как механические нагрузки, влага и жизнедеятельность микроорганизмов). Метод включает в себя сравнение прочности на прокалывание образцов исследуемых материалов, определяемой как после 9-суточной инкубации упомянутых образцов в жидкой питательной среде с тестовыми микроорганизмами (с ежесуточной заменой 40  об.% этой среды на стерильную), так и после инкубации аналогичных образцов в стерильной питательной среде, а также без инкубации таковых образцов. Исследована описанным методом устойчивость к различным видам деструкции ряда новых полимерных материалов, изготовленных на основе поливинилхлорида с добавлением 0, 1, 5 и 10 масс.% крахмала и яблочного пектина. Исследовано также влияние упомянутых материалов на рост и метаболическую активность в жидкой питательной среде Escherichia coliATCC25922 (по динамике изменения интенсивности упругого светорассеяния и электропроводности упомянутой среды в течение первых 10 часов ее инкубации в присутствии тестируемых объектов и тестовых микроорганизмов). В результате показано, что все исследуемые материалы устойчивы к действию влаги. В то же время все используемые добавки даже в количестве 1 масс.% значительно уменьшали механическую прочность исследуемых материалов относительно чистого поливинилхлорида, а также (хотя и в существенно меньшей степени при малых количествах добавок) увеличивали биодеградируемость данных материалов. Причем последний эффект обеспечивался  в значительно большей степени добавлением к поливинилхлориду крахмала, чем добавлением пектина. Кроме того, все используемые добавки снижали антимикробное действие поливинилхлоридной основы исследуемых материалов. Снижение это происходило в тем большей мере, чем большее количество крахмала или пектина содержалось в исследуемом материале, а при одинаковом количестве последних – в большей мере в присутствии крахмала, нежели в присутствии пектина.

Ключевые слова: биодеградация, полимеры, поливинилхлорид, крахмал, пектин, антимикробные свойства

Список литературы
1.      Успенская М.В., Сиротинкин Н.В., Шарапов С.В. Особенности горения наполненных пенополиуретанов // Пластические массы. 2005. № 7. С. 23–25.
2.      Podshivalov A.V., Bronnikov S., Zuev V.V., Jiamrungraksa T., Charuchinda S. Synthesis and characterization of polyurethane-urea microcapsules containing galangal essential oil: statistical analysis of encapsulation// Journal of Microencapsulation. 2013. V. 30. N 2. P. 198–203. doi: 10.3109/02652048.2012.735261
3.      Gerard T., Budtova T., Podshivalov A., Bronnikov S. Polylactide/poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) blends: morphology and mechanical properties // Express Polymer Letters. 2014. V. 8. N 8. P. 609–617. doi: 10.3144/expresspolymlett.2014.64
4.      Подшивалов А.В., Бронников С.В., GerardT., Будтова Т.В. Морфология и механические свойства смеси полилактид-сополимер полиоксикислот // Физико-химия полимеров: синтез, свойства и применение. 2014. № 20. С. 35–40.
5.      Olekhnovich R.O., Volkova K.V., Uspenskii A.A., Slobodov A.A., Uspenskaya M.V.Synthesis of poly(acrylic acid)-co-acrylamide/bentonite polymer nanocomposite as an absorbent for removal of heavy metal ions from water // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM. Albena, Bulgaria, 2015. P. 477–484.
6.      Денисюк И.Ю., Позднякова С.А., Корякина И.Г., Успенская М.В., Волкова К.В. Фотодеградация полимера, инициированная наночастицами ZnO// Оптика и спектроскопия. 2016. Т. 121. № 5. С. 833–836.
7.      Podshivalov A., Zakharova M., Glazacheva E., Uspenskaya M. Gelatin/potato starch edible biocomposite films: correlation between morphology and physical properties // Carbohydrate Polymers. 2017. V. 157. P. 1162–1172. doi: 10.1016/j.carbpol.2016.10.079
8.      БилибинА.Ю.,ЗоринИ.М. Деструкция полимеров, ее роль в природе и современных медицинских технологиях// Успехи химии. 2006. № 75. С. 151–165.
9.      ВласовC.B.,ОльховВ.В. Биоразлагаемые полимерные материалы // Полимерные материалы. 2006. № 7. С. 23–26.
10.   Vroman I., Tighzert L. Biodegradable polymers // Materials. 2009. V. 2. N 2. P. 307–344. doi: 10.3390/ma2020307
11.   Ozdil D., Aydin L.M. Polymers for medical and tissue engineering applications // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 2014. V. 89. N 12. P. 1793–1810. doi: 10.1002/jctb.4505
12.   Nigmatullin R., Thomas P., Lukasiewicz B., Puthussery H., Roy I. Polyhydroxyalkanoates, a family of natural polymers, and their applications in drug delivery // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 2015. V. 90. N 7. P. 1209–1221. doi: 10.1002/jctb.4685
13.   Esparza Y., Ullah A., Wu J. Preparation and characterization of graphite oxide nano-reinforced biocomposites from chicken feather keratin // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 2017. V. 92. N 8. P. 2023–2031. doi: 10.1002/jctb.5196
14.   Сибирцев В.С. Новые методы биотестирования с использованием микроорганизмов // Проблемы медицинской микологии. 2014. Т. 16. № 2. С. 127.
15.   Сибирцев В.С., Красникова Л.В., Шлейкин А.Г., Строев С.А., Наумов И.А., Олехнович Р.О., Терещенко В.Ф., Шабанова Э.М., Мусса Аль-Хатиб. Новый метод биотестирования с применением современных импедансных технологий // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2015. Т. 15. № 2. С. 275–284. doi: 10.17586/2226-1494-2015-15-2-275-284
16.   Sibirtsev V.S., Olekhnovich R.О., Samuylova E.О. Assessment of integral toxicity of water resources by instrumental methods of analysis // Proc. 17th Int. Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM. Albena, Bulgaria, 2017. V. 17. N 61. P. 507–514. doi: 10.5593/sgem2017/61/S24.066
17.   МатюшаГ.В., КарташеваТ.А., ГерасименкоА.А., СамунинаА.А., СизоваТ.П. Штаммгрибаaspergillus flavus link кактест-культурадляопределениягрибостойкостисталей, оксидныхалюминиевыхимагниевыхсплавов. ПатентRU1766073. 1990.
18.   Кайя М. Биодеградируемые полимеры и способы их получения. Патент RU2535202. Опубл. 10.12.2014.
19.   Сибирцев В.С., Кулаков А.Ю., Строев С.А. Кондуктометрическое биотестирование в применении к оценке про- и антибактериальных свойств католитов и анолитов // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16. № 3.
С. 573–576. doi: 10.17586/2226-1494-2016-16-3-573-576
20.   Сибирцев В.С., Наумов И.А., КупринаЕ.Э., Олехнович Р.О. Применение методики импедансного биотестирования для оценки действия фармацевтических соединений на рост микроорганизмов. // Химико-фармацевтический журнал. 2016. Т. 50. № 7. С. 51–55.
21.   Красникова Л.В., Сибирцев В.С., Скобелева И.И. Биотехнология функционального кисломолочного продукта с разным соотношением пробиотических культур // Известия СПбГТИ(ТУ). 2016. № 35 (61). С. 60–63.
22.   Averous L. Biodegradable multiphase systems based on plasticized starch // Journal of Macromolecular Science, Polymer Reviews. 2004. V. 44. P. 231–274. doi: 10.1081/MC-200029326
23.   Донченко Л.В., Фирсов Г.Г. Технология пектина и пектинопродуктов. Краснодар: КубГАУ, 2006. 279 с.
24.   Muller J., Gonzalez-Martinez C., Chiralt A. Combination of poly(lactic) acid and starch for biodegradable food packaging // Materials. 2017. V. 10. N 8. Art. 952. doi: 10.3390/ma10080952
Информация 2001-2018 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика