anteproyecto
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FORMATO ANTEPROYECTO
INFORMACIÓN GENERAL
Título del proyecto: IMPLEMENTACION DE MICROORGANISMOS NATIVOS PARA PROCESOS DE BIODEGRADACIÒN DEL PLASTICO EN LOS RELLENOS SANITARIOS DEL AREA METROPOLITANA
GRADO GRUPO
Nombre de los investigadores
Roles Dirección electrónica
Angie Juliana Herrera Bernal
Líder [email protected]
Laura Isabel Gómez Arango Relatora [email protected] Dahiana Giraldo Jiménez
Utilera [email protected]
María Camila Galvis Atehortua
Vigía del tiempo [email protected]
Sergio Estiven Valencia Ríos
Vocero [email protected]
- Nombre del profesor asesor: Alberto Estrada
CATEGORÍA LÍNEA DE INVESTIGACIÓN ÁREA TEMÁTICAMatemáticas Biotecnología Matemáticas
- Tutor (asesor externo- adulto responsable administrativo para el manejo de recursos financieros y físicos):____________________________________________________________________________
Duración del proyecto
Valor del proyecto Aporte externo Aporte Institucional
3 Años
- ¿El proyecto es continuación de una propuesta presentada anteriormente?:
SI X NO
¿Cuál es la innovación?Daniel burd y otros investigadores, descubrieron microorganismo que ayudan a la degradación del plástico lo que nosotros queremos lograr es poder implementar estos microorganismos juntos en un plástico para que así su tiempo de biodegradación disminuya, además de esto queremos encontrar más microorganismos que nos ayuden a la investigación.
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
Título de la investigación
IMPLEMENTACIÓN DE MICROORGANISMOS NATIVOS PARA PROCESOS DE BIODEGRADACIÓN DEL PLÁSTICO EN LOS RELLENOS SANITARIOS DEL ÁREA METROPOLITANA
Problemática El plástico tarda más de 1 siglo en degradarse, lo cual causa un gran problema ambiental, ya que el plástico es responsable en gran parte de los residuos contaminantes que se acumulan en nuestro planeta. Normalmente el plástico cuando se desecha se maneja así:- La Incineración: Se acumula y se incinera, el humo que desprende también es muy contaminante.-Rellenos Sanitarios: Gran parte de las basuras que allí reciben son plástico y como el nombre lo dice, el plástico se aplasta y rellena en la tierra y con esto se va acumulando cada vez más el planeta de mugre y desechos.-Los Océanos: Los plásticos se descomponen en el océano con una sorprendente velocidad, pero el plástico libera sustancias potencialmente tóxicas en el agua, un perjuicio que se suma al peligro que suponen para los animales marinos, que se enredan en ellos o se los comen, y al impacto visual que supone verlos en el agua.-El Reciclaje: Es una de las mejores opciones, pero es muy poco eficiente. Planteamiento del problema Debido a que en los rellenos sanitarios no se utilizan los mejores métodos para acelerar la degradación de plásticos, se propone aplicar los microorganismos encontrados para que en los diferentes rellenos sanitarios del área metropolitana sea mayor y más eficiente la biodegradación del plástico.
ObjetivosImplementar estrategias biotecnológicas que aporten al mejoramiento de la biodegradación de plásticos en los diferentes rellenos sanitarios del área metropolitana a través de microorganismos.
Objetivos específicos
1. Aislar las bacterias presentes en los rellenos sanitarios del área metropolitana.
2. Caracterización morfológica macro y micro de las colonias de bacterias.
3. Evaluar a escala de matraz (laboratorio) con las cepas escogidas según la caracterización de los microorganismos escogidos
4. elegir los microorganismos que aceleran el tiempo en que el plástico se demora comúnmente en biodegradarse
5. Implementar estrategias biotecnológicas que aporten al mejoramiento de la biodegradación de plásticos con los microorganismos escogidos
6. después de obtener los resultados aplicarlo en los rellenos sanitarios del área metropolitana
Metodología:
En la realización de esta investigación es utilizado un enfoque de biotecnología que también es conocido como la tecnología basada en la biología, en el cual la principal característica que utilizaremos son los microorganismos .trabajaremos con estos para concluir un producto que podamos llevar a los distintos rellenos sanitarias del área metropolitana.
Enfoque metodológico:En el transcurso y realización de la investigación se utiliza un enfoque metodológico de la biotecnología basada principalmente en microorganismos. Se aplicara como instrumentos la experimentación macro y morfológica para realizar a escala matraz (laboratorio) con las cepas escogidas según la caracterización de los microorganismos escogidos.La técnica de la biotecnología facilitara una gran parte de la investigación.
Hipótesis:
Ya que el plástico se demora 1 siglo en biodegradarse lo que se quiere obtener es poder encontrar microorganismos que ayuden a la biodegradación del plástico para así disminuir el tiempo que se demora degradándose el plástico. Ya que nuestro planeta tiene muchos problemas por causa del plástico, poder disminuir la contaminación causada por el.
IMPLEMENTACION DE MICROORGANISMOS DEL GENERO PSEUDOMONAS Y SPHINGOMONAS PARA PROCESOS DE BIODEGRADACIÒN DEL PLASTICO EN
LOS RELLENOS SANITARIOS DEL AREA METROPOLITANA
Integrantes:María Camila galvis ateortua
Leidy dahiana Giraldo JiménezLaura Isabel Gómez ArangoAngie juliana herrera Bernal
Sergio valencia ríos
Asesor institucional: Alberto EstradaAsesor del Sena: Yessica Gutiérrez López
Grado 9.2
Año 2013
Antioquia- Medellín
Institución educativa colegio Loyola para la ciencia y la innovación
IMPLEMENTACION DE MICROORGANISMOS DEL GENERO PSEUDOMONAS Y SPHINGOMONAS PARA PROCESOS DE BIODEGRADACIÒN DEL PLASTICO EN
LOS RELLENOS SANITARIOS DEL AREA METROPOLITANA
Integrantes:María Camila galvis ateortua
Leidy dahiana Giraldo JiménezLaura Isabel Gómez ArangoAngie juliana herrera Bernal
Sergio valencia ríos
Asesor institucional: Alberto EstradaAsesor del Sena: Yessica Gutiérrez López
Grado 9.2
Año 2013
Antioquia- Medellín
Institución educativa colegio Loyola para la ciencia y la innovación
Resumen
La idea de este proyecto nació de la problemática que se está viviendo actualmente en el país, principalmente en el área metropolitana de Medellín ya que se está evidenciando que los rellenos sanitarios están afectando cada vez más a la tierra por esto se decidió empezar una investigación respecto a microorganismos que ayuden a disminuir el tiempo en que se degrada un plástico. Actualmente en Colombia se desechan más de 6000 a 9000 toneladas de productos plásticos haciendo por una parte que el reciclaje sea ineficaz y que el plástico sea uno de los mayores contaminantes del planeta actualmente y esto está haciendo que nuestro planeta se “llene” de un elemento muy cotidiano para nosotros pero después de que le damos un uso y lo desechamos nunca pensamos donde ira a ser el paradero de este desecho pero normalmente el plástico es desechado en los rellenos sanitarios una de las opciones más contaminantes después de la incineración o ser arrojado al marPor esto se decidió empezar a hacer esta investigación con estas dos familias de microorganismos ya que se sabe que tienen propiedades degradadoras debido a que uno de los elementos de la dieta de estos microorganismos es el carbono elemento que se hace muy común el plástico con base a esto Daniel Burd en Estados Unidos realizo experimentos con estos dos tipos de bacterias con el fin de patentarlas y obtener más conocimiento sobre ellas.
Abstrac
The idea for this project was born from the problem that it is currently living in the country, mainly in the metropolitan area of Medellín since it is demonstrating that landfills are affecting more and more to the Earth by this decided to begin an investigation on bacteria to biodegrade the plastic of the genus sphingomonas and pseudomonasCurrently in Colombia are disposed more than 6000 to 9000 tonnes of plastic products making on the one hand that recycling is ineffective and that plastic is one of the biggest polluters of the planet at present and this is doing to our planet to "fill" a very everyday item for us, but once we give you use and throw away what we never thought where anger to be the whereabouts of this disposal but normally the plastic is disposed landfills in one of the most polluting options after incineration or be thrown into the seaTherefore it was decided to start doing this research with these two families of organisms because it is known to have degrading properties since one of the elements of the diet of these microorganisms is the carbon element which becomes very common plastic based on this Daniel Burd in United States conducted experiments with these two types of bacteria in order to patent them and get more knowledge about them.
Justificación:
El proyecto que se presenta, nace con el fin de lograr disminuir la contaminación ambiental causada por el plástico, gracias a los microorganismos hallados en los rellenos sanitarios del área metropolitana, que ayudan a acelerar el proceso de degradación del plástico.Gracias a que la fuente potencial de los microorganismos es la energía y el carbono los microorganismos, haciendo que la cadena molecular del plástico se degrade en el menor tiempo.Algunos microbios excretan extra celular haciendo que el plástico se depolimerize, en la degradación rompen esto enzimas produciendo cadenas moleculares cortas.
Marco teórico
Materiales orgánicos: los plásticos son de origen orgánico, es decir que contienen carbono Los polímeros: Están constituidos por macromoléculas de peso molecular alto, los cuales son Series respectivas de unidades estructurales más pequeñas llamadas meros o monómeros. Ya Se ha dicho que los polímeros pueden ser de origen natural o derivarse de plantas, animales o Sustancias minerales, como la celulosa, la lana y el asbesto. Los polímeros se pueden clasificar De acuerdo con el tamaño de la molécula o según si su estructura es orgánica o no, la principal división de los polímeros es en plásticos y elastómeros.
Plásticos: los plásticos son materiales orgánicos y sintéticos que vienen de los polímeros, a los cuales se les agregan distintos químicos en su proceso Carecen de un punto fijo de ebullición y poseen durante un intervalo de temperaturas propiedades de elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones. 13Tipos de plásticos:TERMOPLÁSTICOS: Son los plásticos que al calentarse se ablandan, se pueden moldear y al enfriarse se vuelven a endurecer.TERMOESTABLES: Son los plásticos que una vez moldeados por el calor, no pueden modificar su forma. Si se calientan de nuevo, no se funden sino que se degradan.14Elastómeros:Son aquellos polímeros que muestran un comportamiento elástico, pudiendo incluso recuperar su forma luego de ser deformado. Son plásticos que se caracterizan por su gran elasticidad.14
Estudio de biodegradabilidad de plásticos denominados “biodegradables” sometidos a condiciones anaerobias: para el caso de los plásticos sintéticos adicionados con algún catalizador se deben cumplir para que la degradación ocurra eficientemente, tales como:-Presencia del oxígeno molecular.-esfuerzo químico-alta temperatura (mayor de 60ºC)-acción de luz ultravioletaLos plásticos de origen natural no requieren ser sometidas a condiciones de degradación física previa, ya que el material puede ser atacado de forma directa por la acción enzimática ¿Qué son los plásticos degradables?Con finalidad de entender el rol de los plásticos degradables en el sistema de gestión de los residuos sólidos, es importante conocer las diferentes clases de materiales degradables son primariamente biodegradables o fotodegradables y han sido clasificadas en las siguientes categorías: 4Biodegradable: facultad de algunos materiales de reintegrarse a la tierra por acción de la naturaleza.7
Compostable: Un plástico compostable es definido por la ASTM (American Society for Testing and Materials) como "un plástico que experimenta degradación biológica durante la formación de compost para producir dióxido de carbono, agua, compuestos inorgánicos y biomasa, a una rapidez consistente con otros materiales compostables y hojas, sin residuos distinguibles visualmente ni residuos tóxicos.”8Oxo-biodegradable: el plástico es primero modificado por efecto de su reacción con fragmentos moleculares específicamente agua, y en segunda instancia las moléculas pequeñas oxidadas son degradadas y se convierten en dióxido de carbón agua y biomasa, por el efecto de micro-organismos.9Foto-degradable: se desintegran cuando son expuestos a una cantidad suficiente de luz solar.10Solubles en agua: La mayor parte de los plásticos son materiales no degradables, no se descomponen de forma natural por acción de los agentes de la naturaleza (hongos, bacterias, luz del sol, etc.), y permanecen durante mucho tiempo en el ambiente formando parte de los contaminantes que produce la civilización actual.11Biodesintegrables: Son materiales compuestos que están constituidos por una mezcla de una parte orgánica biodegradable con poli olefinas. 12Morfología bacteriana:Desde la parte microscópica la forma más fácil de diferenciar las bacterias es con su forma, existen cuatro tipos morfológicos claramente distinguibles por su forma: forma esférica-cocos, forma alargada-bacilos, forma curva-espirilos, alargados y curvos-espirilos.5Tinción de Gram:Bacterias Gram positivas a aquellas bacterias que se tiñen de azul oscuro o violeta por la tinción de Gram: de aquí el nombre de "Gram-positivas" o también "Gram positivas". Esta característica está íntimamente ligada a la estructura de la envoltura celular por lo que refleja un tipo natural de organización bacteriana. Son uno de los principales grupos de bacterias, y cuando se tratan como taxón se utiliza también el nombre de Pos bacteriaPosibacteria: nombre que se le da a las bacterias Gram positivas.13
Características presentes en una bacteria Gram-positiva: Membrana citoplasmática. Capa gruesa de peptidoglicano. Ácidos técnicos y lipoteicoicos, que sirven como agentes quemantes y
en ciertos tipos de adherencia. Polisacáridos de la cápsula.
Bacterias Gram negativas a aquellas bacterias que no se tiñen de azul oscuro o violeta por la tinción de Gram: El nombre de "Gram-negativas" o también "gramnegativos". Esta característica está íntimamente ligada a la estructura de la envoltura celular, por lo que refleja un tipo natural de organización bacteriana. Son uno de los principales grupos de bacterias y cuando se tratan como taxón se utiliza también el nombre de Negibacteria.
Características presentes en una bacteria Gram-negativa: La envoltura celular de las bacterias Gram-negativas está compuesta
por una membrana citoplasmática (membrana interna). una pared celular delgada de peptidoglicano, que rodea a la anterior, y
una membrana externa que recubre la pared celular de estas bacterias. Entre la membrana citoplasmática interna y la membrana externa se
localiza el espacio periplásmico relleno de una sustancia denominada periplasma, la cual contiene enzimas importantes para la nutrición en estas bacterias.
Diferencias entre Gram Positiva y Gram Negativa:Tanto las bacterias Gram-positivas como las Gram-negativas pueden presentar una capa superficial cristalina denominada capa S. En las bacterias Gram-negativas, la capa S está unida directamente a la membrana externa. En las bacterias Gram-positivas, la capa S está unida a la capa de peptidoglicano. 6
Bibliografía:1.
http://bdigital.eafit.edu.co/ARTICULO/HRU0380000094199408/09408.pdf2. http://www.cronica.com.mx/notas/2009/442194.html3. http://ciia.uniandes.edu.co/Simabiotpresent/DIA%202/7.Albarracin.pdf4. http://plastivida.site40.net/pdf/21.pdf5. http://www.slideshare.net/tegyn2012/morfologa-de-las-bacterias6. http://frootlupiz.blogspot.com/2009/11/bacterias-gram-positivas-y-gram.html7. http://www.compromisorse.com/sabias-que/2010/03/23/que-es-biodegradable/8. http://es.ekopedia.org/Pl%C3%A1stico_compostable9. http://www.epi-global.com/es/frequently-asked-questions.php#q2410. http://chilesinbasura.blogspot.com/2009/12/que-son-los-materiales-biodegradables-y.html11. http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid/Rc-37/RC-37.htm12. http://plastivida.site40.net/pdf/21.pdf13.http://ocw.usal.es/eduCommons/ensenanzas-tecnicas/materiales-ii/contenidos/PLASTICOS.pdf14. http://www.slideshare.net/leandrolezcano/plsticos-grabar-cd