Evaluación de la degradación de pitillos oxo-biodegradables previamente tratados con fotólisis en un sistema de microcosmos, inoculado con Phanerochaete sp CMPUJH123
Fecha
2021-12-09Autor(es)
Hernández Gómez, María PaulaPublicador
Pontificia Universidad Javeriana
Facultad
Facultad de Ciencias
Programa
Microbiología Industrial
Título obtenido
Microbiólogo (a) Industrial
Tipo
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Citación
Documentos PDF
Título en inglés
Evaluation of the degradation of oxo-biodegradable straws previously treated with photolysis in a microcosm system inoculated with Phanerochaete sp CMPUJH123Resumen
En los últimos años se ha incrementado el uso de plásticos debido a las mejoras del material para hacerlo altamente resistente a diferentes condiciones ambientales e incluso a la acción de los microorganismos. Lo anterior conduce a la difícil degradación de los plásticos ordinarios y como consecuencia una alta preocupación ambiental mundial frente al impacto negativo de estos desechos. Particularmente, uno de los elementos hecho de polímeros sintéticos, como el polipropileno (PP) y polietileno (PE) son los pitillos plásticos, dichos utensilios son desechados sin a travesar un proceso adecuado de reciclaje o reúso, por lo que a cambio el mercado rápidamente comenzó a ofrecer alternativas como los pitillos plásticos oxo-biodegradables que contienen pro-oxidantes en su composición, lo que lleva a establecer técnicas físico químicas como la degradación con luz UV y el estudio de microorganismos potencialmente degradadores de plástico, como es el caso de Phanerochaete sp, hongo de podredumbre blanca que cuenta con enzimas como la manganeso peroxidasa y la lignino peroxidasa. Es por esta razón que este estudio plantea como objetivo evaluar la degradación de pitillos oxobiodegradables (OB) pretratados con luz ultravioleta (UV) en un sistema de microcosmos inoculado con Phanerochaete sp. Para cumplir con lo mencionado se tomaron fragmentos de pitillos oxo-biodegradables que fueron expuestos por 300 horas a luz UV y posteriormente expuestos por 72 días, en sistema de microcosmos, para llevar a cabo un tratamiento biológico con Phanerochaete sp. La degradación fue medida empleando la técnica FTIR, AFM y técnica de ángulo de contacto, adicionalmente se realizó la caracterización de otros microorganismos que se encontraban en el sistema. Se determinó que el pretratamiento planteado de fotólisis no genero cambios importantes en la superficie de los fragmentos de pitillo oxo-biodegradable, se evidenció la colonización de micelio fúngico y la transformación particular de los fragmentos de pitillo oxo-biodegradables en la réplica TR4 que contó con la presencia de Serratia ficaria, Phanerochaete sp, Talaromyces sp, y en menor medida de Rhodotorula mucilaginosa y Geotrichum sp , evidenciándose una diminución del ángulo de contacto de (65± 5) % respecto al fragmento de plástico prístino, además de la oxidación del material detectado por movimientos de tensión O-H a (3300 ± 10) cm-1 y enlaces C-OH a (1260 ± 10) cm-1 y a (670± 10) cm-1 a demás de movimientos de tensión C=O (1625 ± 10) cm-1. A partir de lo anterior se concluye que pretratamiento planteado de fotólisis no aporto a la degradación del material como se esperaba, sin embargo estos cambios del TR4 son atribuidos a un efecto sinérgico entre los microorganismos presentes en la réplica TR4.
Abstract
During the last years, the use of plastics has increased due to improvements in the material to make it highly resistant to different environmental conditions and even to the action of microorganisms. This leads to the difficult degradation of ordinary plastics and as a consequence a high environmental concern worldwide about the negative impact of these wastes. Particularly, one of the elements made of synthetic polymers, such as polypropylene (PP) and polyethylene (PE) are plastic straws, such utensils are discarded without going through a proper recycling or reuse process, so in return, the market quickly began to offer alternatives such as oxo-biodegradable plastic straws containing pro-oxidants in its composition, This led to the establishment of physical-chemical techniques such as degradation with UV light and the study of microorganisms potentially degrading plastic, as is the case of Phanerochaete sp, a white-rot fungus that has enzymes such as manganese peroxidase and lignin peroxidase. For this reason, this study evaluated the degradation of oxo-biodegradable (OB) straws pretreated with ultraviolet (UV) light in a microcosm system inoculated with Phanerochaete sp. To comply with the above, fragments of oxo-biodegradable straws were exposed for 300 hours to UV light and then exposed for 72 days, in a microcosm system, to carry out a biological treatment with Phanerochaete sp. The degradation was measured using the FTIR technique, AFM, and contact angle technique; additionally, the characterization of other microorganisms that were in the system was carried out. It was determined that the proposed photolysis pretreatment did not generate important changes on the surface of the oxo-biodegradable straw fragments, the colonization of fungal mycelium, and the particular transformation of the oxo-biodegradable straw fragments was evidenced in the TR4 replicate, which had the presence of Serratia ficaria, Phanerochaete sp, Talaromyces sp, and to a lesser extent Rhodotorula mucilaginosa and Geotrichum sp, evidencing a decrease in the contact angle of (65± 5) % concerning the pristine plastic fragment, in addition to the oxidation of the material detected by O-H tension movements at (3300 ± 10) cm-1 and C-OH bonds at (1260 ± 10) cm-1 and at (670± 10) cm-1 in addition to C=O tension movements (1625 ± 10) cm-1. Finally, it was concluded that the photolysis pretreatment did not contribute to the degradation of the material as expected; however, these changes in TR4 were attributed to a synergistic effect among the microorganisms present in the TR4 replicate.
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