Actinobacterias degradadoras de polipropileno

Abstract

La acumulación de polímeros sintéticos es un gran problema de contaminación ambiental, ya que no existen métodos eficientes para su eliminación segura; sin embargo, hay evidencias sobre su degradación por actinobacterias. En este trabajo se evaluó la capacidad de degradación de actinobacterias aisladas de suelo del vertedero de Bariloche, sobre tres biopolímeros y un polímero sintético. Por un lado, se estudió la degradación de polímeros naturales (almidón, hemicelulosa, celulosa) en medio sólido, y por otro el otro se evaluó la degradación de láminas de polipropileno inoculadas con los aislamientos y cultivadas en medio líquido durante seis semanas a 37 ºC. Luego se midió la pérdida de peso en las láminas y se estudió la colonización de la superficie del polipropileno mediante microscopia óptica y electrónica. Los datos fueron analizados con un ANOVA de dos vías y la prueba de Tukey. De los 35 aislamientos totales, el 88 % correspondió al género Streptomyces y el 3 % a los demás géneros (Actinomadura, Pseudonocardia, Saccharomonospora y Thermoactinomyces). El 63 % de los aislamientos tuvo la capacidad de degradar almidón, el 86 % hemicelulosa, el 34 % celulosa microcristalina (exoglucanasas) y el 88 % carboximetilcelulosa (endoglucanasas). Se observó colonización de la superficie de polipropileno en todos los tratamientos. Dos de las cepas estudiadas (Streptomyces sp. MP32 y Actinomadura sp. MP5) redujeron el peso de las láminas de polipropileno (p ≤ 0.05). Estos resultados preliminares muestran la capacidad de las actinobacterias para colonizar la superficie del polipropileno, con potencial uso en suelos o ambientes contaminados por plásticos.

The accumulation of synthetic polymers is a great environmental contamination issue, since there are no efficient methods to dispose them safely; however, there is evidence about the degradation of plastics by actinobacteria. In this work we tested the degradation capacity of tree biopolymers and a synthetic polymer by actinobacteria isolated from the soil of a landfill in Bariloche. On the one hand, we studied the degradation of natural polymers (starch, hemicellulose, cellulose) in a solid medium, and on the other hand, we studied the degradation of polypropylene sheets inoculated with the isolates and cultured in liquid medium for six weeks at 37 ºC. We then measured weight loss in the sheets and studied colonization of the polypropylene surface using light and electron microscopy. The data were analyzed with a two-way ANOVA and Tukey’s test. Of the 35 total isolates, 88 % corresponded to the Streptomyces genus and 3 % to the rest of genera (Actinomadura, Pseudonocardia, Saccharomonospora and Thermoactinomyces). Of the isolates, 63 % were able to degrade starch, 86 % hemicellulose, 34 % microcrystalline cellulose (exoglucanases), and 88% carboxymethyl cellulose (endoglucanases). Colonization of the polypropylene surface was observed in all treatments. Two of the strains studied, Streptomyces sp. MP32 and Actinomadura sp. MP5 reduced the weight of the polypropylene sheets (p ≤ 0.05). These preliminary results show the ability of actinobacteria to colonize the polypropylene surface, with potential use in soils or environments contaminated by synthetic polymers.