BELAHCENE, Samira2025-06-262025-06-262025-05-21https://dspace.univ-eloued.dz/handle/123456789/38348أطروحة دكتوراه تخصص بىئة و محيط في علوم الطبيعة و الحياةRésumé : Le risque d'une augmentation continue et préoccupante de l'accumulation de plastiques dérivés du pétrole, ainsi que leur biodégradabilité lente, engendre de nombreux problèmes environnementaux et menace la biodiversité. Afin de trouver une alternative au plastique traditionnel, cette étude explore la fabrication de bioplastiques à base de fécule de pomme de terre, une ressource naturelle, biologique et biodégradable. Différentes méthodes d'extraction de l'amidon ont été testées (1 - neutre, 2 - basique et 3 - acide) par trempage. Une comparaison des rendements d'extraction de l'amidon et des rendements en bioplastique des trois méthodes a permis d'obtenir les résultats suivants, exprimés en pourcentage d'amidon/bioplastique : (12,5/2,77, 9,16/3,22 et 11,83/2,81), respectivement. Ce travail présente une étude comparative approfondie des traitements neutre, alcalin et acide pour l'extraction de l'amidon de pomme de terre, qui montre par le teste HPLC les résultats sont suivants en se concentrant sur les propriétés structurales, optiques et biologiques des bioplastiques produits par la méthode de moulage. Les densités des bioplastiques - Bio (H2O), Bio (NaOH) et Bio (HCl) – ont été mesurées à 1,38 g/cm³, 1,61 g/cm³ et 1,40 g/cm³, respectivement. L'analyse par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) a révélé des changements dans les spectres, suggérant une interaction entre le glycérol et l'amidon de pomme de terre. L'analyse par diffraction des rayons X (DRX) a confirmé la structure cristalline orthorhombique du bioplastique, orientée principalement le long des directions (211) et (400). La taille moyenne des cristallites, les micro-contraintes et la densité des dislocations dans le plan (211) étaient respectivement de 15,399, 0,122 et 0,341 (lignes/nm²). Par ailleurs, les propriétés optiques des films ont été évaluées à travers des mesures de transmission et de réflexion, mettant en évidence une bande optique directe dans la plage de 250-400 nm. L'aspect biologique de l'étude a montré que les bactéries cultivées sur les matériaux ont complètement dégradé le plastique à base d'amidon. Parmi les bactéries isolées, une colonie circulaire blanche s'est avérée être la plus efficace pour dégrader ce type de plastique. Nous avons également recherché des bactéries capables de dégrader les bioplastiques et isolé une culture pure par la méthode des plaques en stries. En conclusion, ces bactéries ont permis la dégradation totale du plastique à base d'amidon en 48 heures dans un milieu liquide et en un mois dans un milieu solide, confirmant ainsi la rigueur et la fiabilité de nos recherches, à partir de la caractérisation SEM, les échantillons de bioplastique ont été entièrement plastifiés. Bien que le bioplastique fabriqué ait des propriétés mécaniques inférieures à celles des plastiques à base de pétrole, son le respect de l'environnement et la forte valeur ajoutée potentielle promettaient d'être un matériau d'avenir. L'analyse EDX a révélé que les bioplastiques contenaient principalement du carbone (C) (40,9 % en poids) et de l'oxygène (O) (53,5 % en poids). Indiquant une teneur élevée en matières organiques الملخص: يُشكّل الخطر الناتج عن الزيادة المستمرة والمقلقة في تراكم المواد البلاستيكية المشتقة من النفط، بالإضافة إلى بطء تحللها الحيوي، العديد من المشاكل البيئية ويهدد التنوع البيولوجي. ومن أجل إيجاد بديل للبلاستيك التقليدي، تستكشف هذه الدراسة تصنيع مواد بلاستيكية حيوية تعتمد على نشا البطاطا، وهي مادة طبيعية وعضوية وقابلة للتحلل الحيوي. تم اختبار طرق مختلفة لاستخلاص النشا (1 - حيادية، 2 - قاعدية، 3 - حمضية) من خلال النقع. وقد أُجريت مقارنة بين مردودات استخراج النشا ومردودات إنتاج البلاستيك الحيوي لكل من الطرق الثلاث، وأسفرت عن النتائج التالية معبّرة بنسبة النشا/البلاستيك الحيوي: (12.5/2.77، 9.16/3.22، و11.83/2.81)، على التوالي. يعرض هذا العمل دراسة مقارنة معمّقة للمعالجات الحيادية والقلوية والحمضية لاستخلاص نشا البطاطا، حيث أظهرت نتائج تحليل HPLC تركيزًا على الخصائص البنيوية والبصرية والبيولوجية للبلاستيكات الحيوية المنتجة بواسطة طريقة القولبة. تم قياس كثافات هذه المواد: البلاستيك الحيوي (الماء) 1.38 جم/سم³، البلاستيك الحيوي (NaOH) 1.61 جم/سم³، والبلاستيك الحيوي (HCl) 1.40 جم/سم³. وكشف تحليل مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR) عن تغييرات في الطيف، ما يشير إلى وجود تفاعل بين الجليسرول ونشا البطاطا. كما أكّد تحليل حيود الأشعة السينية (DRX) على البنية البلورية ذات الشكل المعيني القائم، والموجهة أساسًا على طول الاتجاهات (211) و(400). وكانت متوسطات حجم البلورات الصغيرة، والضغوط المجهرية، وكثافة العيوب البلورية في مستوى (211) هي 15.399، 0.122 و0.341 خط/نانومتر² على التوالي. أما الخصائص البصرية للأغشية فقد تم تقييمها من خلال قياسات النفاذية والانعكاس، حيث أظهرت وجود نطاق بصري مباشر في المجال بين 250-400 نانومتر. وقد أظهرت الجوانب البيولوجية للدراسة أن البكتيريا التي نُميت على المواد قد قامت بتحلل كامل للبلاستيك القائم على النشا. ومن بين البكتيريا المعزولة، كانت مستعمرة دائرية بيضاء الشكل هي الأكثر فاعلية في تحليل هذا النوع من البلاستيك. كما قمنا بالبحث عن بكتيريا قادرة على تحليل البلاستيك الحيوي، وتم عزل مزرعة نقية باستخدام طريقة الشرائط على الأطباق. وفي الختام، تمكنت هذه البكتيريا من تحليل البلاستيك القائم على النشا بالكامل خلال 48 ساعة في وسط سائل، وخلال شهر في وسط صلب، مما يؤكد دقة ومصداقية أبحاثنا. وبالاعتماد على توصيف SEM، تبيّن أن عينات البلاستيك الحيوي كانت متمددّة بالكامل. وعلى الرغم من أن الخصائص الميكانيكية للبلاستيك الحيوي المُنتج كانت أقل من نظيراتها في البلاستيك النفطي، فإن احترامه للبيئة والقيمة المضافة العالية المحتملة تجعله واعدًا كمادة مستقبلية. وقد كشفت تحاليل EDX أن البلاستيكات الحيوية تحتوي أساسًا على الكربون (C) بنسبة 40.9٪ بالوزن، والأوكسجين (O) بنسبة 53.5٪ بالوزن، مما يدل على محتوى عضوي عالٍ.frSolanum tuberosumStarchBioplasticFTIRDRXSoufSolanum tuberosum، النشا، البلاستيك الحيوي، FTIR، DRXEtude physico-chimique et biologique de bioplastique fabriqué à partir de la pomme de terre (Solanum tuberosum L, 1753), dans la région d’OUED SOUFThesis