Degradación de pitillos plásticos convencionales previamente tratados con luz ultravioleta en un sistema de microcosmos inoculado con Phanerochaete sp. CMPUJH123

Abstract

Los pitillos plásticos sintéticos son uno de los materiales más contaminantes a nivel mundial y constituyen los principales desechos antropogénicos que ingresan a los océanos de la Tierra, causando diversos desequilibrios y acabando con la vida de miles de especies animales. Debido al impacto que generan estos materiales a nivel mundial y a las pocas opciones disponibles para resolver esta problemática, este trabajo busca dar una alternativa para la eliminación de residuos de pitillos presentes en la actualidad, para esto, se evaluó la degradación de pitillos plásticos convencionales previamente tratados con luz ultravioleta en un sistema de microcosmos, inoculado con Phanerochaete sp. CMPUJH123. Para llevar a cabo este experimento, se irradiaron fragmentos de pitillos plásticos convencionales de 1.5 cm x 3.0 cm con una lámpara de 15 W con luz UVC por 300 horas, a una distancia de 8 cm entre la lámpara y las láminas. Al finalizar las 300 horas de exposición, se realizó un análisis de grupos químicos funcionales (FTIR-ATR), evaluación de la rugosidad (AFM) y evaluación de la hidrofobicidad (ángulo de contacto estático), para de esta manera evaluar los posibles cambios generados por la luz UV. Posteriormente, los fragmentos de pitillo pretratados fueron agregados a un sistema de microcosmos el cual contenía, por un lado, 50 % borra de café y 50 % viruta y estaba inoculado con Phanerochaete sp CMPUJH123, y, por otro, a un sistema de microcosmos que contenía únicamente 50% borra de café y 50% viruta, así mismo, se contó con un control sustrato el cual contenía únicamente los sustratos y el inóculo de Phanerochaete sp. CMPUJH123; estos tratamientos se dejaron en incubación a 25° C durante 75 días, y a los 7, 18, 44 y 75 días se realizaron muestreos para evaluar el comportamiento de la comunidad microbiana, además de esto se realizó la caracterización e identificación correspondiente de cada microorganismo presente en los microcosmos, y al finalizar el tiempo de incubación, se retiraron los pitillos y se realizaron, de nuevo, las caracterizaciones fisicoquímicas previamente mencionadas para determinar los cambios en el material. Los resultados obtenidos después del pretratamiento físico no mostraron cambios significativos en el material. Los resultados después de realizar los tratamientos biológicos indicaron la formación de grupos polares, mediante la observación de bandas correspondientes a grupos OH, C-O y C=O en la técnica de FTIR-ATR, también se evidenció una disminución significativa en los resultados de hidrofobicidad, en dos de los tratamientos, y una disminución en la zona amorfa del material. Por otro lado, se caracterizaron 5 microorganismos presentes en los microcosmos, los cuales se identificaron como Phanerochaete sp, Geotrichum sp, Talaromyces sp, Rhodotorula mucilaginosa y Pseudomonas sp, cabe resaltar que donde se evidenciaron los cambios más significativos sobre los fragmentos de pitillo, fueron en los microcosmos donde se encontraban Phanerochaete sp, Talaromyces sp y Pseudomonas sp, microorganismos a los cuales se les atribuye la oxidación del material. En cuanto a la ecología microbiana de estos microorganismos se puede destacar que Phanerochaete sp y Talaromyces sp. presentaron un crecimiento lento en los primeros días de incubación, sin embargo una vez establecidos, estos presentaron un crecimiento abundante en los últimos dos muestreos, mientras que microorganismos como Geotrichum sp, Rhodotorula mucilaginosa y Pseudomonas sp tuvieron un crecimiento moderado y abundante desde el día 7 de incubación, y al finalizar el tiempo de muestreo tanto Geotrichum sp como Pseudomonas sp mantuvieron un comportamiento similar, pero Rhodotorula mucilaginosa fue disminuyendo hasta no presentar crecimiento al día 75. Finalmente, este estudio muestra la capacidad que poseen diferentes microorganismos para oxidar materiales complejos como el polipropileno.