Eficiencia de la degradación de polietileno de baja densidad por hongos filamentosos aislados de estiércol de vacuno

Abstract

Los plásticos generalmente presentan un ciclo de vida muy corto y después de su utilización son descartados, pero son resistentes a la biodegradación en forma natural y la inadecuada disposición final contamina al ambiente. El objetivo de la investigación fue determinar la eficiencia de la degradación de polietileno de baja densidad (LDPE) por hongos filamentosos aislados de estiércol de vacuno. Se identificó a nivel fenotípico el género de los hongos degradadores de LDPE aislados, se seleccionaron con base a los cambios en las características mecánicas del polímero y la biomasa formada, se comparó la degradación del LDPE por siete hongos seleccionados bajo un diseño completamente aleatorizado con siete tratamientos, se comparó la eficiencia de la degradación en base al peso perdido, la tasa de reducción y la vida media del polímero residual y se analizaron las características químicas en el LDPE con el mayor peso perdido. Se aislaron 87 hongos, entre los que el 88,51 % de los hongos se calificaron como degradadores de LDPE y se identificaron los géneros Penicillium, Aspergillus, Fusarium, Alternaria y Mucor. Los hongos filamentosos seleccionados fueron Fusarium sp. 9, Fusarium sp. 12, Fusarium sp. 85, Aspergillus sp. 60, Aspergillus sp. 74, Penicillium sp. 72 y Alternaria sp. 11, porque disminuyeron la fuerza de tracción, la distancia de máxima fuerza de tensión y formaron biomasa en el polímero en polvo como fuente de carbono. La mayor eficiencia de la degradación del LDPE expresada como 19,06 % de reducción del peso de LDPE correspondió a Fusarium sp. 85 con una tasa de reducción de 1,626 mg día-1

, una vida media residual del polímero de 426,26 días y cambios químicos en la estructura del LDPE, verificados mediante espectroscopía de infrarrojo por transformada de Fourier, FTIR.

Plastics generally have a very short life cycle and are discarded after use, but they are resistant to natural biodegradation, and improper disposal contaminates the environment. The objective of this research was to determine the efficiency of low-density polyethylene (LDPE) degradation by filamentous fungi isolated from cattle manure. The genera of the isolated LDPE-degrading fungi were phenotypically identified and selected based on changes in the mechanical characteristics of the polymer and the biomass formed. The degradation of LDPE by seven selected fungi was compared under a completely randomized design with seven treatments, determining the weight loss, reduction rate, and half-life of the residual polymer. The chemical characteristics of the LDPE with the greatest weight loss during biodegradation were also analyzed. Eighty-seven fungi were isolated, of which 88.51% were classified as LDPE degraders. The genera Penicillium, Aspergillus, Fusarium, Alternaria, and Mucor were identified. The selected filamentous fungi were Fusarium sp. 9, Fusarium sp. 12, Fusarium sp. 85, Aspergillus sp. 60, Aspergillus sp. 74, Penicillium sp. 72, and Alternaria sp. 11, because they reduced tensile strength, the distance of maximum tensile strength, and formed biomass in the powder polymer as a carbon source. The highest LDPE degradation efficiency, expressed as a 19,06 % reduction in LDPE weight, corresponded to Fusarium sp. 85 with a reduction rate of 1,626 mg day-1 and a residual polymer half-life of 426.26 days and chemical changes in the structure of LDPE, verified by Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR.