Published June 10, 2024
| Version v1
Publication
Open
Enzymatic Degradation Behavior of Self-Degradable Lipase-Embedded Aliphatic and Aromatic Polyesters and Their Blends
Creators
- 1. Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros
- 2. University of the Basque Country
- 3. Polymat
- 4. Ikerbasque
- 5. Universitat Politècnica de Catalunya
- 6. Silpakorn University
Description
Over the past decade, the preparation of novel materials by enzyme-embedding into biopolyesters has been proposed as a straightforward method to produce self-degrading polymers. This paper reports the preparation and enzymatic degradation of extruded self-degradable films of three different biopolyesters: poly(lactic acid) (PLA), poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT), and poly(butylene succinate) (PBS), as well as three binary/ternary blends. Candida antarctica lipase B (CalB) has been employed for the enzyme-embedding procedure, and to the best of our knowledge, the use of this approach in biopolyester blends has not been reported before. The three homopolymers exhibited differentiated degradation and suggested a preferential attack of CalB on PBS films over PBAT and PLA. Moreover, the self-degradable films obtained from the blends showed slow degradation, probably due to the higher content in PLA and PBAT. These observations pave the way for exploring enzymes capable of degrading all blend components or an enzymatic mixture for blend degradation.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
على مدى العقد الماضي، تم اقتراح إعداد مواد جديدة عن طريق تضمين الإنزيم في البوليستر الحيوي كطريقة مباشرة لإنتاج البوليمرات ذاتية التحلل. تشير هذه الورقة إلى التحضير والتحلل الأنزيمي للأفلام القابلة للتحلل ذاتيًا المبثوقة لثلاثة بوليسترات حيوية مختلفة: بولي(حمض اللاكتيك) (PLA)، بولي(أديبات البيوتيلين- كو- تيريفثالات) (PBAT)، وبولي(سكسينات البيوتيلين) (PBS)، بالإضافة إلى ثلاثة خلائط ثنائية/ثلاثية. تم استخدام Candida Antarctica lipase B (CalB) لإجراء تضمين الإنزيم، وعلى حد علمنا، لم يتم الإبلاغ عن استخدام هذا النهج في خلطات البوليستر الحيوي من قبل. أظهرت البوليمرات المتجانسة الثلاثة تدهورًا متمايزًا واقترحت هجومًا تفضيليًا لـ CalB على أفلام PBS على PBAT و PLA. علاوة على ذلك، أظهرت الأفلام القابلة للتحلل الذاتي التي تم الحصول عليها من الخلطات تحللًا بطيئًا، ربما بسبب المحتوى الأعلى في PLA و PBAT. تمهد هذه الملاحظات الطريق لاستكشاف الإنزيمات القادرة على تحلل جميع مكونات المزيج أو خليط إنزيمي لتحلل المزيج.Translated Description (French)
Au cours de la dernière décennie, la préparation de nouveaux matériaux par enrobage enzymatique dans des biopolyesters a été proposée comme une méthode simple pour produire des polymères auto-dégradables. Cet article rapporte la préparation et la dégradation enzymatique de films auto-dégradables extrudés de trois biopolyesters différents : poly(acide lactique) (PLA), poly(adipate de butylène-co-téréphtalate) (PBAT) et poly(succinate de butylène) (PBS), ainsi que trois mélanges binaires/ternaires. La lipase B (CalB) de Candida antarctica a été utilisée pour la procédure d'enrobage enzymatique et, à notre connaissance, l'utilisation de cette approche dans les mélanges de biopolyesters n'a pas été rapportée auparavant. Les trois homopolymères présentaient une dégradation différenciée et suggéraient une attaque préférentielle de CalB sur les films de PBS par rapport au PBAT et au PLA. De plus, les films auto-dégradables obtenus à partir des mélanges ont montré une dégradation lente, probablement en raison de la teneur plus élevée en PLA et PBAT. Ces observations ouvrent la voie à l'exploration d'enzymes capables de dégrader tous les composants du mélange ou d'un mélange enzymatique pour la dégradation du mélange.Translated Description (Spanish)
Durante la última década, se ha propuesto la preparación de nuevos materiales mediante la incorporación de enzimas en biopoliésteres como un método sencillo para producir polímeros autodegradantes. Este documento informa sobre la preparación y degradación enzimática de películas autodegradables extruidas de tres biopoliésteres diferentes: poli(ácido láctico) (Pla), poli(adipato-co-tereftalato de butileno) (PBAT) y poli(succinato de butileno) (PBS), así como tres mezclas binarias/ternarias. La lipasa B de Candida antarctica (CalB) se ha empleado para el procedimiento de inclusión de enzimas, y hasta donde sabemos, el uso de este enfoque en mezclas de biopoliéster no se ha informado antes. Los tres homopolímeros exhibieron una degradación diferenciada y sugirieron un ataque preferencial de CalB en películas de PBS sobre PBAT y Pla. Además, las películas autodegradables obtenidas de las mezclas mostraron una degradación lenta, probablemente debido al mayor contenido en Pla y PBAT. Estas observaciones allanan el camino para explorar enzimas capaces de degradar todos los componentes de la mezcla o una mezcla enzimática para la degradación de la mezcla.Files
acs.biomac.4c00161.pdf
Files
(15.8 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:361e5e67580cf4b49bccc09d434019e7
|
15.8 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- سلوك التحلل الأنزيمي للبوليستر الأليفاتي والعطري القابل للتحلل الذاتي وخلائطه
- Translated title (French)
- Comportement de dégradation enzymatique des polyesters aliphatiques et aromatiques incorporés à la lipase autodégradables et de leurs mélanges
- Translated title (Spanish)
- Comportamiento de degradación enzimática de poliésteres alifáticos y aromáticos incorporados en lipasa autodegradables y sus mezclas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4399492972
- DOI
- 10.1021/acs.biomac.4c00161
References
- https://openalex.org/W1801561588
- https://openalex.org/W1976074697
- https://openalex.org/W1977250868
- https://openalex.org/W1979705245
- https://openalex.org/W1984617321
- https://openalex.org/W1992801092
- https://openalex.org/W2000747897
- https://openalex.org/W2029650784
- https://openalex.org/W2032475030
- https://openalex.org/W2040582766
- https://openalex.org/W2049329375
- https://openalex.org/W2070374175
- https://openalex.org/W2075501290
- https://openalex.org/W2120862888
- https://openalex.org/W2132905138
- https://openalex.org/W2134601217
- https://openalex.org/W2169910432
- https://openalex.org/W2334180775
- https://openalex.org/W2419222981
- https://openalex.org/W2559580376
- https://openalex.org/W2561644032
- https://openalex.org/W2565063379
- https://openalex.org/W2612701611
- https://openalex.org/W2795098959
- https://openalex.org/W2906151493
- https://openalex.org/W2913788077
- https://openalex.org/W2926397572
- https://openalex.org/W2945125295
- https://openalex.org/W2952093670
- https://openalex.org/W2971534677
- https://openalex.org/W2972530720
- https://openalex.org/W2978852470
- https://openalex.org/W2979402318
- https://openalex.org/W2989636628
- https://openalex.org/W3027195180
- https://openalex.org/W3043019582
- https://openalex.org/W3048981540
- https://openalex.org/W3083599186
- https://openalex.org/W3138740897
- https://openalex.org/W3159609058
- https://openalex.org/W3169139385
- https://openalex.org/W3208648184
- https://openalex.org/W4205329880
- https://openalex.org/W4213144801
- https://openalex.org/W4214683639
- https://openalex.org/W4214894082
- https://openalex.org/W4221049565
- https://openalex.org/W4224296262
- https://openalex.org/W4225262708
- https://openalex.org/W4308861758
- https://openalex.org/W4313334140
- https://openalex.org/W4313893883
- https://openalex.org/W4319828914
- https://openalex.org/W4319970219
- https://openalex.org/W4320233273
- https://openalex.org/W4321116979
- https://openalex.org/W4324030866
- https://openalex.org/W4366134897
- https://openalex.org/W4379802131
- https://openalex.org/W4382399353
- https://openalex.org/W4383343810
- https://openalex.org/W4384823402
- https://openalex.org/W4385294309
- https://openalex.org/W4387910265
- https://openalex.org/W4388569470
- https://openalex.org/W4388569664
- https://openalex.org/W4389054043
- https://openalex.org/W4392133663