Efecto de la utilización de hongos de podredumbre blanca Pleurotus ostreatus y Phanerochaete sp. en la biotransformación de pitillos oxodegradables pretratados con fotólisis

Abstract

El polietileno (PE) es el plástico más común. El polietileno de baja densidad (PEBD) es el más empleado, especialmente para el uso de implementos de un solo uso como pitillos, bolsas, platos, cubiertos, entre otros. Sin embargo, el excesivo uso y mal manejo de estos desechos ha llevado a la afectación de diferentes ecosistemas, en especial el marino, causando daño a los animales y biota en general. Dentro de los problemas más reconocidos están el enredo, estrangulamiento y asfixia. Hace unas décadas, se buscaron alternativas para el manejo de estos plásticos, como el uso de aditivos prooxidantes, los cuales son complejos de metales de transición y/o estearatos metálicos que aceleran la fotooxidación. A pesar de esto, se ha encontrado que estos aditivos debilitan el material y permiten que se fraccione en microplásticos y nanoplásticos, los cuales son difíciles de identificar a simple vista, y por su tamaño y fragilidad se han distribuido a los demás ecosistemas, reportándose en literatura casos de citotoxicidad por inhalación o consumo. Por ende, se han buscado otras estrategias que permitan degradar los plásticos, como el uso de luz ultravioleta que debilita el material y puede hacerlo más accesible a colonización por microorganismos gracias a la adición de grupos químicos polares en su superficie. Dentro de los microorganismos que se han encontrado que tienen la capacidad de degradar polímeros, están los hongos de podredumbre blanca, los cuales poseen enzimas como las MnP y LiP que degradan polímeros vegetales como la lignina, que posee estructuras similares a los polímeros plásticos como los enlaces C-C (carbono-carbono), por ello pretenden ser una alternativa prometedora. En este trabajo se propuso el uso de luz ultravioleta como pretratamiento y la utilización de hongos de podredumbre blanca Pleurotus ostreatus y Phanerochaete sp., para realizar biotransformación sobre láminas de pitillo de PEBD con medidas de 1 cm x 1 cm, utilizando sustratos como la borra de café y corteza de pino para favorecer el metabolismo de los hongos mencionados. A las láminas de pitillo de PEBD oxodegradables prístino, postfotólisis y postratamiento biológico, se les realizaron determinaciones de los grupos funcionales mediante FTIR-ATR, cambios en la rugosidad y topografía mediante SEM y AFM, así como variación de hidrofobicidad mediante el ángulo de contacto estático (SCA) y peso. Los resultados mostraron que el pretratamiento con luz ultravioleta favorece el aumento del SCA y rugosidad sobre la superficie de las láminas de pitillo de PEBD oxodegradable, lo que concluye que gracias a este pudo darse una fotoxidación. Luego del tratamiento biológico, los hongos realizaron cambios más notorios en cuanto al aumento de la rugosidad, del SCA y presencia de grupos químicos polares en la mayoría de los tratamientos con Pleurotus ostreatus y Phanerochaete sp, la ausencia de grupos funcionales OH en los tratamientos Po I de 5g, Po I de 15 g, Pc I de 10g, Pc I de 20g y Pc NI de 10 g pudo darse por eliminación de estos, al realizar previo lavado con Tween 80. El control de Phanerochaete sp. que no tenía sustratos ni láminas de pitillo de PEBD oxodegradable irradiadas con luz ultravioleta Pc NI 0 g, no presentaron señales concretas ni confirmatorias en el espectro realizado con FTIR-ATR, por lo que se pudo evidenciar que la biotransformación de este hongo hacia las láminas de pitillo de PEBD oxodegradables depende de la presencia de sustrato y del pretratamiento que se les realice a estas. En este estudio, no se observaron resultados importantes en cuanto a la variación de peso en la mayoría de las láminas de pitillo de PEBD oxodegradables postfotólisis ni luego del tratamiento biológico, pues se evidenciaron únicamente en los tratamientos de Phanerochaete sp. Pc I de 10 g, Pc I de 15 g y Pc I de 20 g, lo cual pudo darse en función a diferencias estructurales del material por el tiempo que llevan desde su fabricación ya que pueden variar las propiedades mecánicas del plástico en comparación con las demás láminas de PEBD utilizadas. Otra razón es porque efectivamente la actividad enzimática del hongo realizó cambios al reorganizar molecularmente las láminas de pitillo de PEBD oxodegradable evidenciando cambios de masa. Los tratamientos que mostraron variación significativa de todos los parámetros evaluados fueron los del tratamiento de Phanerochaete sp. de P.c I de 10g y 15g mostrando cambios químicos, lo que puede considerarse como biotransformación.