Biodeterioracja
Oddziaływanie mikroorganizmów na strukturę artykułów przemysłowych może prowadzić do zmian w ich strukturze i konstrukcji. Do drobnoustrojów mających związek z procesem biodeterioracji możemy zaliczyć: bakterie, wirusy, grzyby, glony oraz niektóre pierwotniaki. Niektórzy naukowcy zauważają, że także owady mogą przejawiać zdolność do wywoływania tego zjawiska. Jednak najczęściej korozję mikrobiologiczną wywołują bakterie i grzyby mikroskopowe. Materiały przemysłowe mogą podlegać różnym mechanizmom biodeterioracji. W związku z tym możemy wyodrębnić następujące typy biodeterioracji:
*fizyczną
*estetyczną
*biochemiczną asymilacyjną
*biochemiczną dysymilacyjną
Biodeterioracja fizyczna oparta jest na wzroście i rozwoju mikroorganizmów na powierzchni danego materiału. Powoduje to zazwyczaj ich zniekształcenie i dezorganizację struktury.
Biokorozja estetyczna to zanieczyszczenia i zabrudzenia, które obniżają wartości estetyczne i funkcjonalne tworzyw.
W przypadku biodeterioracji asymilacyjnej mikroorganizmy wykorzystują dane materiały jako źródło energii i pożywienie.
Biodeterioracja dysymilacyjna polega natomiast na chemicznym niszczeniu i zniekształceniu materiałów przez wtórne metabolity tworzone przez drobnoustroje.
Przebieg biodeterioracji można łatwo śledzić, na podstawie pomiarów wytwarzanych metabolitów wtórnych oraz tworzenia kolonii mikroorganizmów na powierzchniach danych materiałów. Warstwowe struktury drobnoustrojów na materiałach przemysłowych określa się mianem biofilmu. Podczas tworzenia biofilmu dochodzi do akumulowania się żywych komórek mikroorganizmów. Jeżeli komórki te są w ścisłym kontakcie z materiałem obserwuje się większe zniszczenie tego tworzywa oraz obniżenie aktywności komórkowej. Biofilm jest istotnym czynnikiem odpowiedzialnym za degradację naturalnych surowców. Naturalne polimery, metale i nieorganiczne minerały są szczególnie podatne na tworzenie biofilmu w wilgotnym środowisku. Udowodniono, że biofilm może powodować zmiany właściwości zarówno całego opakowania, jak i materiału z którego wykonane jest to opakowanie.
Jak wynika z powyższych informacji istotny wpływ na proces biodeterioracji mają czynniki środowiskowe. Zalicza się do nich głównie: wilgotność, światło, temperaturę, skład chemiczny i warunki klimatyczne. Mają one wpływ na wielkość strat i szybkość rozkładu materiałów, w tym szczególnie ważnych w życiu codziennym człowieka opakowań spożywczych. Materiały te są narażone na działanie mikroorganizmów, poprzez kontakt np. z zanieczyszczonym powietrzem
Biodegradacja
Jest to złożony, biochemiczny proces mikrobiologicznego rozkładu surowców i materiałów. Prowadzi on do całkowitej mineralizacji materiału organicznego, czyli do uzyskania: wody, CO2 lub metanu w warunkach beztlenowych oraz innych gazów i związków nieorganicznych, dokonywany za pośrednictwem organizmów żywych, m.in. bakterii, pierwotniaków, promieniowców, grzybów i glonów.
Wszystkie drobnoustroje wymagają obecności wody. Umożliwia ona ich migrację, zachowanie odpowiedniego ciśnienia osmotycznego i odczynu, a także dyfuzję związków odżywczych do wnętrza komórki oraz usuwanie gromadzących się w niej produktów metabolizmu. Mikroorganizmy wymagają także obecności składników pokarmowych. Są one również wrażliwe na działanie związków toksycznych, których obecność opóźnia lub całkowicie hamuje procesy mikrobiologiczne w glebie.
Organizmy glebowe różnią się od siebie termotolerancją oraz zapotrzebowaniem na tlen. Procesy biodegradacyjne mogą zatem zachodzić zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych.