A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Biodegradation of microplastic in freshwaters : a long‐lasting process affected by the lake microbiome (2023)
Taipale, S. J., Vesamäki, J., Kautonen, P., Kukkonen, J. V. K., Biasi, C., Nissinen, R., & Tiirola, M. T. (2023). Biodegradation of microplastic in freshwaters : a long‐lasting process affected by the lake microbiome. Environmental Microbiology, 25(12), 2669-2680. https://doi.org/10.1111/1462-2920.16177
JYU-tekijät tai -toimittajat
Julkaisun tiedot
Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Taipale, S. J.; Vesamäki, J.; Kautonen, P.; Kukkonen, J. V. K.; Biasi, C.; Nissinen, R.; Tiirola, M. T.
Lehti tai sarja: Environmental Microbiology
ISSN: 1462-2912
eISSN: 1462-2920
Julkaisuvuosi: 2023
Ilmestymispäivä: 16.08.2022
Volyymi: 25
Lehden numero: 12
Artikkelin sivunumerot: 2669-2680
Kustantaja: Wiley-Blackwell
Julkaisumaa: Britannia
Julkaisun kieli: englanti
DOI: https://doi.org/10.1111/1462-2920.16177
Julkaisun avoin saatavuus: Avoimesti saatavilla
Julkaisukanavan avoin saatavuus: Osittain avoin julkaisukanava
Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX): https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/82786
Tiivistelmä
Plastics have been produced for over a century, but definitive evidence of complete plastic biodegradation in different habitats, particularly freshwater ecosystems, is still missing. Using 13C-labeled polyethylene microplastics (PE-MP) and stable isotope analysis of produced gas and microbial membrane lipids, we determined the biodegradation rate and fate of carbon in PE-MP in different freshwater types. The biodegradation rate in the humic-lake waters was much higher (0.45±0.21% per year) than in the clear-lake waters (0.07±0.06% per year) or the artificial freshwater medium (0.02±0.02% per year). Complete biodegradation of PE-MP was calculated to last 100-200 years in humic-lake waters, 300-4000 years in clear-lake waters, and 2000-20000 years in the artificial freshwater medium. The concentration of 18:1ω7, characteristic phospholipid fatty acid in Alpha- and Gammaproteobacteria, was a predictor of faster biodegradation of PE. Uncultured Acetobacterioceae and Comamonadacea among Alpha- and Gammaproteobacteria, respectively, were major bacteria related to the biodegradation of PE-MP. Altogether, it seems that microbes in the humic lakes with natural refractory polymers have a better ability to decompose PE than in other waters.
YSO-asiasanat: ekosysteemit (ekologia); vesiekosysteemit; vedenlaatu; mikroroskat; biohajoaminen; muovi; polyeteeni; polymeerit; makea vesi; humusjärvet
Liittyvät organisaatiot
Hankkeet, joissa julkaisu on tehty
- Pysyviä nanomateriaaleja hajottavien mikrobien löytäminen - uusin isotooppi-menetelmin metagenomiikasta metafenomiikkaan
- Tiirola, Marja
- Suomen Akatemia
- Micro-RIP Functional analysis of uncultivated microbes using radioisotope probing
- Tiirola, Marja
- Euroopan komissio
- Mikromuoveista superfuudia - Mikromuovien hajotus ja muuntuminen välttämättömiksi biomolekyyleiksi
- Taipale, Sami
- Koneen Säätiö
- Miten ilmastonmuutos vaikuttaa makeanveden lajien ravintoarvoon?
- Taipale, Sami
- Suomen Akatemia
OKM-raportointi: Kyllä
VIRTA-lähetysvuosi: 2022
JUFO-taso: 2
- Akvaattiset tieteet (Bio- ja ympäristötieteiden laitos BIOENV) WET
- Resurssiviisausyhteisö (Jyväskylän yliopisto JYU) JYU.Wisdom
- Ekologia ja evoluutiobiologia (Bio- ja ympäristötieteiden laitos BIOENV) EKO
- Ympäristötiede (Bio- ja ympäristötieteiden laitos BIOENV) YMP
- Nanoscience Center (Fysiikan laitos PHYS, JYFL) (Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta) (Kemian laitos CHEM) (Bio- ja ympäristötieteiden laitos BIOENV) NSC