Identification of esterase in Aspergillus flavus during degradation of polyester polyurethane

Alina Ma, Quentin Wong

Abstract


Polyurethane not only has applications including tires and insulation, but also is an essential element of our lives. Based on previous reports, some strains of fungus including Pestalotiopsis microspora have been reported to degrade this plastic. The ultimate objective is to create a genetically engineered variant of Pichia pastoris which will digest polyester polyurethane (PUR) using the enzyme responsible for PUR degradation from Aspergillus flavus; this year we aim to identify the esterase, believed to be responsible for the biodegradation. The degradation of TPU (a granular form of thermoplastic PUR) and water-based PUR by A. flavus, was tested using incubation with shaking for one month. Although no significant weight loss was observed, the fungus was capable of growing on the water-based PUR as a food source. Esterase, the enzyme responsible for the degradation of the water-based PUR, was observed in the water-based PUR lane of the Native PAGE gel and has a molecular weight of approximately 20 kDa. Since the only difference between the experimental water-based lane and experimental TPU lane, was the esterase band, it can be confirmed that the degradation of the plastic and growth of fungus can be attributed to the esterase.

 

Le polyuréthane a non seulement des applications dans la fabrication des pneus et pour l’isolation, mais est aussi un élément essentiel à notre vie. Conformément à des rapports antécédents, certaines souches de mycète, dont Pestalotiopsis microspora, ont su démontrer la dégradation du plastique. L’objectif ultime est la création d’un mutant du Pichia pastoris par génie génétique qui pourra digérer le polyester polyéthane (PUR) en utilisant l’enzyme responsable de la dégradation du PUR de l’Apergillus flavus; cette année, nous visons à identifier l’estérase, soupçonnée d’être responsable de la biodégradation. La dégradation du TPU (une forme granulaire du PUR thermoplastique) et du PUR à base d’eau par A. flavus furent testées par incubation avec agitation pendant une durée d’un mois. Malgré aucune perte de poids significative observée, le mycète fut capable de croitre sur les PUR à base d’eau comme source alimentaire. L’estérase, l’enzyme responsible de la dégradation des PUR à base d’eau, fut observé dans  le puits avec du PUR à base d’eau du gel PAGE (électrophorèse sur gel polyacrylamide) Native et a une masse moléculaire d’environ 20kDa. Étant donné que la seule différence entre le puits expérimental à base d’eau et le puits expérimental TPU était la bande d’estérase, on peut confirmer que la dégradation du plastique et la croissance du mycète peuvent être attribuées à l’estérase.


Keywords


P. pastoris; thermoplastic polyester polyurethane (TPU); fungal growth; gel electrophoresis; water dispersion PUR; polyester thermoplastique polyurethane (TPU), la croissance fongique; électrophorèse sur gel; dispersion de l'eau PUR

Full Text:

PDF


DOI: https://doi.org/10.13034/cysj-2013-004

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2015 Journal of Student Science and Technology