Efectos de la inoculación con microorganismos descomponedores de polímeros en el proceso de vermicompostaje con plásticos (LDPE, LLPE, PET y PS) mediante la lombriz Eisenia fetida

Abstract

Los procesos industriales, agrícolas y ganaderos generan una gran cantidad de residuos plásticos que sufren el riesgo de degradarse por diversos factores y llegar al suelo como material particulado, en forma de micro o nano plástico, mezclándose y contaminando la fracción organomineral del suelo. Este proceso puede ocasionar alteraciones en las reacciones que ocurren en el suelo, al igual que los plásticos, que sufren alteraciones debido a la actividad biológica. En este trabajo se estudia la posibilidad de degradar material particulado de plásticos (LDPE, LLPE, PET y PS) mezclado con el vermicompost en presencia de lombrices Eisenia fetida e inoculado con un consorcio de microrganismos descomponedores de polímeros plásticos. Para ello se lleva a cabo el experimento mediante la exposición en mesocosmos de Eisenia fetida (EF) a diferentes tipos de plástico (NoAWP, LDPE, MIXb) y con diferentes tipos de consorcios microbianos (NoPMC, ENDO, EXO, MIXc) durante 360 horas. Para determinar el estrés oxidativo y el daño en los tejidos que pueden sufrir las lombrices, se miden diferentes actividades enzimáticas (biomarcadores). Se realiza un seguimiento de la evolución del peso fresco y la supervivencia de la lombriz EF en los distintos tratamientos. Para evaluar las variaciones fisicoquímicas del vermicompost tras añadir el material plástico particulado se miden los parámetros fisicoquímicos y la presencia de metales pesados en el vermicompost entre otras características. Para determinar la actividad biológica se miden diferentes actividades enzimáticas del vermicompost. Eisenia fetida tuvo mayores tasas de supervivencia y aumento de peso por individuo en los composts inoculados con un mix de residuos plásticos procedentes de la agricultura (AWP) e inoculados con un consorcio microbiano mixto obtenido del interior del tracto digestivo de la lombriz E. fetida (ENDO) y de ambientes contaminados con plásticos (EXO). La actividad de las lombrices en sinergia con el consorcio microbiano mixto produjo un aumento de las actividades enzimáticas que indican una mayor tasa de actividad microbiana y con capacidad para actuar como barrera fisiológica de radicales libres. Todos los vermicompost empleados en los diferentes tratamientos mantuvieron su clasificación de clase A para el contenido en metales a lo largo del experimento

Industrial, agricultural and livestock processes generate a large amount of plastic waste that is at risk of degrading due to various factors and reaching the soil as particulate material, in the form of micro or nano plastic, mixing and contaminating the organomineral fraction of the soil. This process can cause alterations in the reactions that occur in the soil, just like plastics, which suffer alterations due to biological activity. In this work, the possibility of degrading plastic particulate material (LDPE, LLPE, PET and PS) mixed with vermicompost in the presence of Eisenia fetida earthworms and inoculated with a consortium of plastic polymer decomposing microorganisms is studied. For this, the experiment is carried out by exposing Eisenia fetida (EF) mesocosms to different types of plastic (NoAWP, LDPE, MIXb) and with different types of microbial consortia (NoPMC, ENDO, EXO, MIXc) for 360 hours. To determine the oxidative stress and tissue damage that earthworms can suffer, different enzymatic activities (biomarkers) are measured. A follow-up of the evolution of the fresh weight and the survival of the EF earthworm in the different treatments is carried out. To evaluate the physicochemical variations of the vermicompost after adding the particulate plastic material, the physicochemical parameters and the presence of heavy metals in the vermicompost, among other characteristics, are measured. To determine the biological activity are measured different enzymatic activities of the vermicompost. Eisenia fetida had higher survival rates and weight gain per individual in composts inoculated with mix of agricultural plastic waste (AWP) and inoculated with a mixed microbial consortium obtained from inside the digestive tract of the earthworm E. fetida (ENDO) and from environments contaminated with plastics (EXO). The activity of the worms in synergy with the mixed microbial consortium produced an increase in enzymatic activities that indicate a higher rate of microbial activity and the ability to act as a physiological barrier against free radicals. All the vermicompost used in the different treatments of the experiment maintained their class A classification according with heavy metals content