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Interacción entre Eisenia fetida y residuos plásticos agrícolas en el proceso de vermicompostaje



Author(s): ANGIE MARCELA PEDRAZA TORRES; JOSE ANTONIO SÁEZ TOVAR; ZBIGNIEW EMIL BLESA MARCO; JAVIER ANDREU RODRÍGUEZ; RAUL MORAL HERRERO;
Presenter: Angie Marcela Pedraza Torres

El uso de plásticos en sistemas de agricultura intensiva contribuye a la generación y acumulación de residuos plásticos en los suelos con efectos negativos sobre el medio ambiente. El consumo mundial de plásticos en la agricultura asciende anualmente a 6,5 millones de toneladas. Actualmente, el 31% de los residuos plásticos terminan en vertederos y el 39% se incinera (Scarascia-Mugnozza et al., 2011; Comisión Europea, 2018) es por lo que urge el desarrollo de estrategias biotecnológicas que hagan frente a este desafío del sector agroindustrial. El uso de vermicompostaje es una técnica exitosa en la transformación de residuos orgánicos y puede proporcionar una solución complementaria para la biodegradación de este material residual plástico. El objetivo principal de esta investigación ha sido la evaluación comparativa a nivel de microcosmo del efecto de la presencia de diferentes tipos de plástico (LLDPE, LDPE y EPS), comúnmente utilizados en la agricultura, en una comunidad de lombrices de tierra (Eisenia fetida) durante el proceso de vermicompostaje. El diseño experimental consistió en la incubación en condiciones controladas (20ºC ± 2 en oscuridad) utilizando cajas Petri (ø15 cm) de (n=50) individuos citelados de lombrices de la especie Eisenia fetida con material plástico ( LLDPE+LDPE y EPS) en proporción (1.25 % p/p, tamaño partícula 1x1 cm) en 80 g de sustrato obtenido de una pila comercial de compostaje. Adicionalmente, se realizaron dos controles, el primero contenía la mezcla de sustrato y plástico sin agregar lombrices y el segundo control, contenía solo sustrato inoculado con lombrices sin agregar plástico. Las cajas se abrieron a los 45 días y se examinó el estado de salud de E. fetida a través de la medida de los principales biomarcadores relacionados con el estrés oxidativo y la potencial actividad enzimática generada en el sustrato y biopelícula plástica inducida por la actividad de las lombrices de tierra. Se observó un decsenso significativo (p<0.005) del peso corporal de Eisenia en todos los tratamientos con una tendencia constante durante el estudio. La dosis de plástico añadido al sustrato no fue tóxica para la lombriz, aunque en los tratamientos con plástico fue mayor la tasa de mortalidad y pérdida de peso, se evidenciaron signos de estrés oxidativo exactamente en la peroxidación lipídica pero no hubo diferencias significativas en los demás biomarcadores. Existen diferencias significativas de la actividad deshidrogenasa, catalasa y carboxilesterasa entre el sustrato y el sustrato pegado a los plásticos o biofilm. Estás difeencias señalan que las lombrices son capaces de expresar exoenzimas potencialmente biodegradadoras del plástico, como son las catalasas e indirectamente la carboxilesterasa, enzima implicada en el metabolismo de detoxificación de xenóbioticos como sustancias endógenas (en nuestro caso plásticos). En cuanto a las características físicoquímicas del sustrato, se observaron pequeñas diferencias en la evolución de parámetros como el pH, CE y TOC en presencia del material plástico. Estos resultados preliminares sugieren que los plásticos actúan como biofilms que sirven de soporte de los microrganismos y exoenzimas detoxificantes que las lombrices estimulan con su actividad, resultando así en una posible estrategia complementaria de biorremediación in situ donde la interacción de las lombrices de tierra con los plásticos en el suelo juega un papel potencial bioestimulante.

Keywords: Residuos plásticos; Biorremediación; Eisenia fetida

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