Biodegradation of cellulose-based water-soluble polymers through interactions with wastewater bacteria
Notice bibliographique
Résumé
• Polymer-bacteria interactions critically influence biodegradation rates. • Cationic polymers aggregate with bacteria, lowering enzyme and degradation outcomes. • Anionic and non-ionic polymers show similar interactions and degradation rates. Water-soluble cellulose derivatives are widely used across personal care, agriculture and manufacturing applications. Despite their extensive usage, the environmental fate of the cellulose-based water-soluble polymers (WSPs) is not fully understood. Understanding how these polymers interact with bacterial communities in wastewater is crucial to assessing their end-of-life impact on the environment. This study examines the bi-directional influences of three high molecular weight cellulose-based WSPs, containing cationic, non-ionic and anionic modifications, with the microbial consortium PolySeed, which is made up of microorganisms representative of activated sewage. Specifically, we investigated polymer sorption on bacterial cells, cell responses such as growth and cellulase enzyme secretion, and the resulting polymer degradation. Our results reveal a strong correlation between the function of secreted enzyme and degree of WSP degradation. Notably, the cationic polymer exhibited strong sorption on bacterial cells, leading to aggregate formation, reduced enzyme activity, and hindered degradation. In contrast, non-ionic and anionic polymers demonstrated moderate sorption on bacterial cells, resulting in higher enzyme activity and enhanced degradation. This research highlights the need to investigate bi-directional interactions between WSPs and bacterial cells to gain critical insights into their fates in wastewater and natural water environments. These findings may inform targeted strategies for reducing the environmental impact of WSPs and enhancing remediation of WSP waste.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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