ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITODEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA VIDA

CARRERA DE INGENIERÍA EN BIOTECNOLOGÍA

“BIODEGRADABILIDAD DE POLIETILENO TEREFTALATO Y DE OXOPOLIETILENO, A NIVEL DE LABORATORIO, POR LA ACCIÓN DE BACTERIAS NATIVAS PRESENTES EN HUMUS

DE LOMBRIZ, CABALLO Y GALLINA”.Previa a la obtención de Grado Académico o Título de:

INGENIERO EN BIOTECNOLOGÍA

ELABORADO POR:

MAURICIO FABIÁN MEZA VARGAS

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN ANTECEDENTESANTECEDENTES

PLÁSTICOS

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIAJUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA

PLÁSTICOS

DERIVADO DEL PETRÓLEO

BIODEGRADACIÓN

ALTERNATIVAS

70% BASURA = OCÉANO

MUERTE DE ANIMALES

CONCIENTIZACIÓN DE LAS

PERSONAS

MARCO TEÓRICOMARCO TEÓRICOINDUSTRIA DEL

PLÁSTICO

MARCO TEÓRICOMARCO TEÓRICO

PLÁSTICO

ESTRUCTURA INTERNANATURALEZA

SINTÉTICOS

NATURALES

ELASTÓMEROS

TERMOESTABLES

TERMOPLÁSTICOS

MARCO TEÓRICOMARCO TEÓRICOIMPACTO

AMBIENTAL HUMUS

ABONO ORGÁNICO

ALTERNATIVA ECOLÓGICA

FUENTE DE NUTRIENTES

HERRAMIENTA BIOTECNOLÓGICA

VARIEDAD DE POBLACIÓN

BACTERIANA

BACTERIAS, HONGOS,

ACTINOMICETES

MARCO TEÓRICOMARCO TEÓRICO

BIODEGRADABILIDAD DE PLÁSTICOS

Fuente: Bonhommea et al., 2003

MARCO TEÓRICOMARCO TEÓRICOMECANISMO DE

BIODEGRADABILIDAD

PRE-TRATAMIENTO

FIJACIÓN DE LOS MICROORGANISMOS

FUENTE DE CARBONO

ABSORCIÓN DE OXÍGENO

EVOLUCIÓN DE CO2

CAMBIOS EN LA ESTRUCTURA DEL

PLÁSTICO

FACTORES DE LA BIODEGRADABILIDA

D

PROPIEDADES HIDROFÍLICAS

PESO MOLECULAR, DENSIDAD

REGIONES AMORFAS

ESTRUCTURA DEL PLÁSTICO

COMPOSICIÓN MOLECULAR

OBJETIVOSOBJETIVOS

Determinar la biodegradación del polietileno tereftalato y de oxopolietileno por la acción de

bacterias nativas presentes en humus de lombriz, caballo y gallina.

Producir biomasa a partir de un medio líquido idóneo para el crecimiento de bacterias nativas

presentes en los humus.

Identificar las bacterias desarrolladas al final de la investigación en el medio líquido.

Evaluar la biodegradabilidad de los microorganismos de cada humus sobre los dos tipos de

plástico.

Determinar el humus que biodegrada más efectivamente cada uno de los plásticos

Establecer las directrices necesarias para la ejecución de la metodología de biodegradación

eficiente tanto para el polietileno tereftalato y oxopolietileno.

Ensayar el pronóstico del tiempo de vida media de los dos tipos de plásticos.

HIPÓTESISHIPÓTESIS

Las bacterias nativas presentes en los humus degradan el polietileno tereftalato y el oxopolietileno.

MATERIALES Y MÉTODOSMATERIALES Y MÉTODOSHumus de lombriz, caballo y gallina.

Polietileno tereftalato y

oxopolietileno

Trituración = finas partículas

Medio de Cultivo

A B

Figura 1.- Preparación del polvo de los plásticos A) Polietileno Tereftalato B) Oxopolietileno (Meza, 2012).

(NH4)2SO4NaNO3K2HPO4KClMgSO4(7H2O)

MATERIALES Y MÉTODOSMATERIALES Y MÉTODOS

Adaptación y obtención de

biomasa

Temperatura 22°C; Luz, pH y

oxigenación

Crecimiento determinado por

espectrofotometría

Biodegradabilidad de los dos tipos de

plásticos

Determinación de la biodegradabilidad de los plásticos

Identificación de microorganismos

RESULTADOS Y DISCUSIÓNRESULTADOS Y DISCUSIÓNCONDICIONES AMBIENTALES

TEMPERATURA HUMEDAD RELATIVA

RESULTADOS Y DISCUSIÓNRESULTADOS Y DISCUSIÓNCURVAS DE

CRECIMIENTO

HUMUS DE GALLINA

HUMUS DE CABALLO

RESULTADOS Y DISCUSIÓNRESULTADOS Y DISCUSIÓN

HUMUS DE LOMBRIZ

HUMUS DE CABALLO

RESULTADOS Y DISCUSIÓNRESULTADOS Y DISCUSIÓN

HUMUS DE GALLINA

HUMUS DE LOMBRIZ

RESULTADOS Y DISCUSIÓNRESULTADOS Y DISCUSIÓNBIODEGRADACIÓN DEL POLIETILENO TEREFTALATO

RESULTADOS Y DISCUSIÓNRESULTADOS Y DISCUSIÓNANÁLISIS ESTADÍSTICO EN LA BIODEGRADACIÓN DEL

POLIETILENO TEREFTALATO

Prueba: Duncan Alfa=0.10Error: 14.1870 gl: 72

HUMUS Medias N E.E.Gallina 3.76 25 0.75 A

Lombriz 4.46 25 0.75 A

Caballo 5.67 25 0.75 B

RESULTADOS Y DISCUSIÓNRESULTADOS Y DISCUSIÓNBIODEGRADACIÓN DEL OXOPOLIETILENO

RESULTADOS Y DISCUSIÓNRESULTADOS Y DISCUSIÓNANÁLISIS ESTADÍSTICO EN LA BIODEGRADACIÓN DEL

OXOPOLIETILENO

Prueba: Duncan Alfa=0.10Error: 0.2681 gl: 72

HUMUS Medias N E.E.Gallina 0.15 25 0.10 A

Caballo 0.22 25 0.10 A

Lombriz 1.28 25 0.10 B

RESULTADOS Y DISCUSIÓNRESULTADOS Y DISCUSIÓNIDENTIFICACIÓN DE MICROORGANISMOS

  TINCIÓN OXIDASA MOTILIDAD H2S INDOL KCN NITRATO GLUCOSA XYL V.P Microgen ID SOFTWARE

1 - - - - - + - + + - Acinetobacter baumannii

2 - + + - - - - + - - Pseudomonas stutzeri

3 - + - - + - - + + + Pseudomonas putida

4 - + + - - + + + - - Vibrio fluvialis

5 - + + - - + + + + - Burkholderia sp.

6 + - - - - + - + + + Bacillus spp

7 - - - - - + - + + + Acinetobacter lwoffi

8 - + + - - + - + + - Pseudomonas fluorescens

9 - - - - - + + - - - Xanthomonas sp.

10

- + + - - + - + - - Alcaligenes faecalis

RESULTADOS Y DISCUSIÓNRESULTADOS Y DISCUSIÓNPRONÓSTICO DEL TIEMPO DE VIDA

MEDIA

TIPO DE PLÁSTICO

VIDA MEDIA (DÍAS)

VIDA MEDIA (AÑOS)

POLIETILENO TEREFTALATO

170 36

OXOPOLIETILENO 46 10

CONCLUSIONESCONCLUSIONES Las bacterias nativas de los humus de gallina, lombriz y gallina crecieron obteniendo

la fuente de carbono a partir de los plásticos que fueron objetos de estudio.

Estadísticamente el humus de caballo degradó un mayor porcentaje (10.89) de polietileno tereftalato.

Los humus de gallina y lombriz estadísticamente son iguales pero necesitaron mayor tiempo de adaptación para biodegradar más efectivamente al polietileno tereftalato.

El humus de lombriz fue el mejor tratamiento estadísticamente al biodegradar de forma efectiva al oxopolietileno con un 39.99%.

Estadísticamente el humus de caballo y gallina son iguales entre sí presentando un 6,49 y 5,28 porciento de biodegradación para el oxopolietileno

El tiempo de vida media del polietileno tereftalato es de 170 días.

El tiempo de vida media del oxopolietileno es de 46 días.

RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES Al momento de realizar el pre-tratamiento de los plásticos, usar una trituradora semi

– industrial para que exista mayor homogeneidad entre las partículas de los plásticos.

Realizar el proceso de biodegradación con los otros tipos de plásticos que existen.

Experimentar con el humus de vaca debido a que este mamífero posee cuatro estómagos con lo cual habrá mayor cantidad de microorganismos.

Probar el proceso de biodegradación de los plásticos con hongos o actinomicetes. Varias investigaciones realizadas señalan que los resultados son mejores con estos organismos.

Caracterizar de forma completa a nivel molecular a los microorganismos de los humus que son encargados de la biodegradación de los plásticos.

Realizar el proceso de biodegradación con bacterias específicas como es el caso de: Pseudomonas sp., Brevibacillus sp., Rhodococcus sp., Xanthomonas sp., Mycobacterium sp.

AGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOS

EL CAMINO A LA FELICIDAD NO ES RECTOEXISTEN CURVAS LLAMADAS EQUIVOCACIONES.EXISTEN SEMÁFOROS LLAMADOS AMIGOS.LUCES DE PRECAUCIÓN LLAMADOS FAMILIA.

TODO SE LOGRA SI TIENES:

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PARA RECORDAR: