Biodegradación de Plásticos

1. Estudiantes: Sandra Granados, Silvia Jerez, Ginny Tamayo,
Maestría: Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente
Módulo: Biotecnología Ambiental
2018
Aplicación de la biotecnología Ambiental:
Biodegradación de plásticos

2. Los plásticos
Los plásticos son polímeros que son maleables en presencia de
calor y provienen de materias primas derivadas del petróleo.
Están compuestos de carbón, hidrógeno, oxígeno, cloro y
nitrógeno unidos por enlaces químicos. Pueden permanecer
inalterables cientos de años y su degradación consiste
principalmente en su fragmentación en partículas más pequeñas
que se pueden dispersar en todo el ambiente . (Agencia SINC,
2016)
Polietileno Poliestireno Polipropileno
Figura 1. Polímeros

3. DIAGRAMA CAUSA - EFECTO
Bajos porcentajes de
aprovechamiento de residuos
plásticos, lo cual redunda en
contaminación ambiental
Inadecuada
infraestructura para el
aprovechamiento del
los residuos plástaicos
Falta de tecnologías para
valorizar y aprovechar los
residuos plásticos
En su gran mayoría
los residuos plásticos
son enviados a
disposición final en
relleno sanitario
El reciclaje convencional
no aplica para todos los
tipos de plásticos
El reciclaje de plásticos
es en algunos casos
una alternativa no viable
financieramente
Poca cultura ciudadana
frente a la separación en
la fuente de residuosFalta Investigación y
Desarrollo que oriente la
gestión de residuos
plásticos
Residuos mezclados que
impiden o minimizan su
aprovechamiento
Informalidad de los
actores involucrados en
el proceso de
aprovechamiento
Medio MáquinasMétodo
Materiales Mano de obra
(Personas)
Desconcimiento por parte de la
población recicladora de las
alternativas de aprovechamiento
del residuo
La alternativa de reciclaje
convencional no es
suficiente para tratar la
totalidad de estos
residuos
Residuos de difícil
tratamiento, debido a su
tiempo de degradación
(hasta 1000años)
Algunas alternativas de
aprovechamiento (p.e.
químicas) generan mayor
contaminación ambiental
Problemática
Figura 2. Diagrama de causa-efecto

4. Problemática
Consumo Postconsumo
Reciclaje <=18%

5. La biotecnología como medio para prevenir la
contaminación ambiental por plásticos
ALTERNATIVA: Degradación de plásticos a dióxido de carbono y agua,
con ayuda de bacterias.
El objetivo de los estudios existentes ha sido encontrar bacterias que
dependan de los plásticos como fuente principal de carbono para su
crecimiento.
Las bacterias no tienen boca
para alimentarse, liberan al
medio que las
rodea enzimas que les permite
degradar los plásticos en
moléculas más pequeñas para
absorberlas por su pared
celular.
Ideonella sakaiensis
Fuente:
http://www.elmundo.es/ciencia/2016/03/10/56e1c141e2704e7a6a8b46
29.html

6. La biotecnología como medio para prevenir la
contaminación ambiental por plásticos
CASO 1: Se investigó el papel de las bacterias intestinales de los
gusanos de la harina (larvas de Tenebrio molitor Linnaeus) en la
degradación del poliestireno (PS).
Tenebrio Molitor Linnaeus
Gusanos de la harina comiendo poliestireno extruido.
Tomado de: Environ. Sci. Technol., 2015, 49 (20), pp 12080–12086

7. La biotecnología como medio para prevenir la
contaminación ambiental por plásticosResultados
La espuma de poliestireno se
degradó de manera eficiente en
el intestino larvario en un tiempo
de retención de menos de 24 h.
El análisis de las heces emanadas de
las larvas de alimentación de
espuma de poliestireno, corroboró
que la depolimerización de
moléculas PS de cadena larga y la
formación de metabolitos
despolimerizados ocurrieron en el
intestino larvario.
Dentro de un período de prueba de
16 días, el 47,7% del carbono de PS
expandido ingerido se convirtió en
CO2 y el residuo (aproximadamente
49,2%) se echó como fécula con una
fracción limitada incorporada en la
biomasa (aproximadamente 0,5%).

8. La biotecnología como medio para prevenir la
contaminación ambiental por plásticos
CASO 2: Investigadores del Instituto de Tecnología de Kyoto y de la
Universidad de Keio encontraron un consorcio microbiano con la
capacidad de degradar el PET. De estos microorganismos se aisló una
nueva especie de bacteria a la que nombraron Ideonella sakaiensis
capaz de degradar un trozo de PET de 20 × 15 × 0.2 mm. en 6
semanas.
Fuente: https://prismalavista.com/2016/03/23/bacterias-que-se-alimentan-de-plastico-una-solucion-a-los-
problemas-de-contaminacion/

9. Conclusiones
• El descubrimiento de la rápida biodegradación de
plásticos evidencia nuevas alternativas de tratamiento /
aprovechamiento para los residuos de plástico.
• La biodegradación de plásticos a través de bacterias es
una alternativa de minimización de estos residuos y de
las cantidades que llegan a relleno sanitario.
• Este tipo de estudios se constituye en el punto de partida
para desarrollar tecnologías (p.e. bioreactores) que
puedan degradar residuos plásticos de origen
domiciliario e industrial.

10. Bibliografía
• Shosuke Yoshida et al. “A bacterium that degrades and assimilates poly(ethylene
terephthalate)” Science 351 (6278): 1196 - 1199, 11 de marzo de 2016. Recuperado el 24 de marzo
de 2018 de:
http://www.bio.keio.ac.jp/labs/kmiyamoto/Yoshida%20et%20al.%20Science%20(2016)%20Accepted
%20Version.pdf
• Prima La Vista. (23 de marzo de 2016). Bacterias que se alimentan de plástico: ¿una solución a los
problemas de contaminación? Recuperado el 24 de marzo de 2018 de:
https://prismalavista.com/2016/03/23/bacterias-que-se-alimentan-de-plastico-una-solucion-a-los-
problemas-de-contaminacion/
• La Vanguardia. (17 de febrero de 2016) Gusanos, hongos y bacterias: los comeplásticos que nos
salvarán de la basura. Recuperado el 24 de marzo de 2018 de:
http://www.lavanguardia.com/natural/20160216/302213886534/devoradores-plastico-solucion-
problema-residuos.html
• Portafolio. (17 de agosto de 2017) Polémica por proyecto de ley que quiere prohibir el icopor.
Recuperado el 24 de marzo de 2018 de: http://www.portafolio.co/negocios/el-proyecto-de-ley-
que-busca-prohibir-el-uso-del-icopor-508827
• Environmental Science and Technology. (2015). Biodegradation and Mineralization of Polystyrene
by Plastic-Eating Mealworms: Part 1 and Part 2. Chemical and Physical Characterization and Isotopic
Tests. Yu Yang et alt.,49 (20), pp 12080–12086 DOI: 10.1021/acs.est.5b02661
• López, N.; Peña, P. M. , Ballen, M. (Agosto de 2017). Crecimiento del Tenebrio Molitor Linnaeus y
sus bacterias del tracto digestivo, en presencia de Poliestireno como única fuente carbono.
Universidad Sergio Arboleda. Bogotá D.C.