Evaluación de la biotransformación con Phanerochaete sp. de polietileno de baja densidad oxo-biodegradable pretratado con luz ultravioleta en presencia de sustrato celulósico
| dc.contributor.advisor | Gutiérrez Rojas, Ivonne del Socorro | |
| dc.contributor.author | Rodríguez Claros, Erika Tatiana | |
| dc.contributor.evaluator | Rojas Higuera, Naydú Shirley | |
| dc.coverage.city | Bogotá (Colombia) | spa |
| dc.coverage.department | Cundinamarca (Colombia) | spa |
| dc.coverage.region | Bogotá, D.C. (Bogotá, Colombia) | spa |
| dc.coverage.spatial | Colombia | spa |
| dc.date.accessioned | 2021-06-24T17:00:34Z | |
| dc.date.available | 2021-06-24T17:00:34Z | |
| dc.date.created | 2021-06-15 | |
| dc.description.abstract | El polietileno de baja densidad (LDPE por sus siglas en inglés) es un polímero compuesto principalmente por monómeros de etileno ramificados con características como fácil maleabilidad, bajo costo, no tóxico e inerte, lo que dificulta su biodegradación. Por esta razón, se han buscado estrategias como el uso de prooxidantes, los cuales son iones metálicos encargados de catalizar procesos de fotodegradación, para favorecer la degradación del polímero. No obstante, como resultado de este proceso, se obtienen pequeños fragmentos del polímero conocidos como microplásticos, material que presentan un impacto ambiental importante. Los hongos de podredumbre blanca han demostrado tener la capacidad de biodegradar el LDPE mediante la producción de enzimas ligninolíticas (manganeso peroxidasa, lignino peroxidasa y lacasas). Por esta razón, este estudio buscó evaluar la biotransformación con Phanerochaete sp. del polietileno de baja densidad oxo-biodegradable pretratado con luz ultravioleta, en sustrato celulósico. Este proyecto se basó en la obtención de fragmentos de 1 cm x 1 cm de pitillos oxo-biodegradables que fueron expuestos por 312 horas a luz UV y posteriormente expuestos por 60 días, en fermentación sólida, a un tratamiento biológico con Phanerochaete sp, con el cual, se realizó la evaluación de diferentes concentraciones de corteza de pino y borra de café, como sustratos, para conocer la concentración más apropiada para el desarrollo del hongo y transformación del polímero. Se logró observar que el proceso de fotólisis permitió la formación de grupos polares como son los O-H, C=O y C-O, lo que favorece la colonización del LDPE por parte del hongo. Posteriormente, se logró observar que el tratamiento biológico favoreció la respuesta de oxidación del material al demostrar, mediante la técnica de FTIR, bandas más pronunciadas correspondientes a los enlaces O-H, C=O y C-O siendo la combinación de sustrato con mejor respuesta 0 g de corteza de pino con 20 g de borra de café. Así mismo, el tratamiento biológico que contenía fragmentos de pitillo pretratados con fotólisis y con la combinación de sustrato de 20 g de corteza de pino con 0 g de borra de café, mostró una pérdida en el peso del material del 0. 69 %, así como, una disminución del 19.16 % en la hidrofobicidad del LDPE, propiedad evaluada mediante la técnica de ángulo de contacto estático. Por otro lado, el tratamiento biológico que contenía fragmentos de pitillos pretratados con fotólisis y con la combinación de sustrato de 0 g de corteza de pino con 20 g de borra de café, presentó un aumento del 4.26 % en el peso del material. El tratamiento biológico que contenía pitillos sin pretratamiento no reportó cambios significativos en los fragmentos de pitillo. Igualmente, la microscopía electrónica de barrido permitió observar la adherencia de las hifas sobre los fragmentos de LDPE, lo que confirma que hubo colonización por parte del hongo tanto en el material pretratado con fotólisis como sin fotólisis. Finalmente, se logró observar que Phanerochaete sp. presentó crecimiento abundante en los tratamientos que contenían como sustrato tanto la borra de café como la corteza de pino. Esto nos permite concluir que para un crecimiento abundante de Phanerochaete sp. se requiere la presencia de un sustrato con abundante nitrógeno y con fuentes de carbono fáciles de degradar. Igualmente, el uso de un pretratamiento con fotólisis favoreció la colonización de Phanerochaete sp. sobre los fragmentos de LDPE, permitiendo así que el hongo generara cambios estructurales en la cadena polimérica, incorporando nuevos grupos funcionales polares como O-H, C=O y C-O. Finalmente, la presencia de un sustrato rico en nitrógeno y sales permite que el hongo tenga una mayor respuesta sobre la transformación del LDPE. | spa |
| dc.description.abstractenglish | Low-density polyethylene (LDPE) is a polymer composed mainly of branched ethylene monomers with characteristics such as easy malleability, low cost, non-toxic and inert, which makes it difficult to biodegrade. For this reason, strategies have been sought such as the use of pro-oxidants, which are metal ions responsible for catalyzing photodegradation processes, to promote polymer degradation. However, because of this process, small fragments of the polymer known as microplastics are obtained, a material that has a significant environmental impact. White rot fungi have been shown to have the ability to biodegrade LDPE through the production of ligninolytic enzymes (manganese peroxidase, lignin peroxidase, and laccase). For this reason, this study sought to evaluate the biotransformation with Phanerochaete sp. of oxo-biodegradable low-density polyethylene pretreated with ultraviolet light on cellulosic substrate. This project was based on obtaining 1 cm x 1 cm fragments of oxo-biodegradable straws that were exposed for 312 hours to UV light and subsequently exposed for 60 days, in solid fermentation, to a biological treatment with Phanerochaete sp, where the evaluation of different concentrations of pine bark and coffee grounds, as substrates, was carried out to know the most appropriate concentration for the development of the fungus and transformation of the polymer. It was observed that the photolysis process allowed the formation of polar groups such as O-H, C = O and C-O, which favors the colonization of LDPE by the fungus. Subsequently, it was observed that the biological treatment favored the oxidation response of the material by demonstrating, through the FTIR technique, more pronounced bands corresponding to the OH, C = O and CO bonds, the combination of substrate with the best response being 0 g of pine bark with 20 g of coffee grounds. Likewise, the biological treatment that contained fragments of straw pretreated with photolysis and with the combination of substrate of 20 g of pine bark with 0 g of coffee grounds, showed a loss in the weight of the material of 0. 69%, thus as, a 19.16% decrease in the hydrophobicity of LDPE, a property evaluated by the static contact angle technique. On the other hand, the biological treatment that contained fragments of straws pretreated with photolysis and with the combination of a substrate of 0 g of pine bark with 20 g of coffee grounds, presented an increase of 4.26% in the weight of the material. The biological treatment containing straws without pretreatment did not report significant changes in the straws. Likewise, scanning electron microscopy allowed observing the adherence of the hyphae on the LDPE fragments, which confirms that there was colonization by the fungus both in the material pretreated with photolysis and without photolysis. Finally, it was observed that Phanerochaete sp. showed abundant growth in the treatments that contained both coffee grounds and pine bark as substrates. This allows us to conclude that for an abundant growth of Phanerochaete sp. the presence of a substrate with abundant nitrogen and with easy to degrade carbon sources is required. Likewise, the use of a photolysis pretreatment favored the colonization of Phanerochaete sp. on the LDPE fragments, thus allowing the fungus to generate structural changes in the polymer chain, incorporating new polar functional groups such as O-H, C = O and C-O. Finally, the presence of a substrate rich in nitrogen and salts allows the fungus to have a greater response on the transformation of LDPE. | spa |
| dc.description.degreelevel | Pregrado | spa |
| dc.description.degreename | Microbiólogo (a) Industrial | spa |
| dc.format | spa | |
| dc.format.mimetype | application/pdf | spa |
| dc.identifier.doi | https://doi.org/10.60794/w7m3-hb39 | |
| dc.identifier.instname | instname:Pontificia Universidad Javeriana | spa |
| dc.identifier.reponame | reponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javeriana | spa |
| dc.identifier.repourl | repourl:https://repository.javeriana.edu.co | spa |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10554/54247 | |
| dc.language.iso | spa | spa |
| dc.publisher | Pontificia Universidad Javeriana | spa |
| dc.publisher.faculty | Facultad de Ciencias | spa |
| dc.publisher.program | Microbiología Industrial | spa |
| dc.rights.accessrights | info:eu-repo/semantics/embargoedAccess | |
| dc.rights.coar | http://purl.org/coar/access_right/c_16ec | spa |
| dc.rights.licence | Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional | * |
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| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
| dc.subject | LDPE | spa |
| dc.subject | Oxo-biodegradable | spa |
| dc.subject | Fotólisis | spa |
| dc.subject | Phanerochaete sp. | spa |
| dc.subject.armarc | Microbiología industrial - Tesis y disertaciones académicas | spa |
| dc.subject.armarc | Hongos | spa |
| dc.subject.armarc | Biodegradabilidad | spa |
| dc.subject.armarc | Fotoquímica | spa |
| dc.subject.keyword | LDPE | spa |
| dc.subject.keyword | Oxo-biodegradable | spa |
| dc.subject.keyword | Photolysis | spa |
| dc.subject.keyword | Phanerocahete sp. | spa |
| dc.title | Evaluación de la biotransformación con Phanerochaete sp. de polietileno de baja densidad oxo-biodegradable pretratado con luz ultravioleta en presencia de sustrato celulósico | spa |
| dc.title.english | Evaluation of biotransformation with Phanerocahete sp. of oxo-biodegradable low density polyethylene pretreated with Ultraviolet light in presence of cellulosic substrate | spa |
| dc.type.coar | http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f | |
| dc.type.driver | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis | |
| dc.type.hasversion | http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa | |
| dc.type.local | Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado | spa |
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