BIOCONVERSIÓN DE RESIDUOS

díptero

IMAGEN MICROSCÓPICA

IMAGNE MICROSCOPIO

RESUMEN

Ante la imperante necesidad de generar alternativas que permitan el aprovechamiento de los residuos para reducir la huella ecológica ocasionada por los residuos en Ecuador, el proyecto “Bioconversión de residuos orgánicos y plástico a partir de invertebrados del Ecuador” enfocó su investigación en identificar especies de invertebrados con el potencial de conversión de residuos orgánicos y plástico como una herramienta que utilice el potencial de la naturaleza para cerrar el ciclo de los nutrientes y trasformar el problema de la sobreproducción de residuos en una oportunidad de generar bioproductos.

El Instituto Nacional de Biodiversidad-INABIO junto con el Instituto Tecnológico Superior Sucre – ITS Sucre y el apoyo de la Universidad de Ambato-UTA en el primer año, trabajaron por 35 meses para establecer una Guía Metodológica para captura, crianza y reproducción de dípteros del Género Hermetia otros insectos conversores de desechos orgánicos. Mediante ensayos de recolección y de multiplicación en campo y la identificación taxonómica en laboratorio, el proyecto trabajó con cinco especies degradadoras: Hermetia llucens, Tenebrio mollitor, Zophobas morio y Dermestes maculatus, Ulomoides dermestoides para realizar seis trabajos de titulación de pregrado y uno de postgrado.

El componente de plásticos demostró la supervivencia de invertebrados terrestres Tenebrio molitor, Hermetia illucens y Dermestes maculatus expuestos a una dieta de dos tipos de plásticos (polietileno y poliestireno); los cuales indican la adaptabilidad de las especies de estudio para alimentarse de una dieta basada en poliestireno y desechos orgánicos en conjunto. En este sentido, además de demostrar la bioconversión de residuos orgánicos, el proyecto buscó estudiar la adaptación de los invertebrados al plástico debido a que las malas prácticas de separación han obligado a los animales a iniciar la ingesta de este material; demostrando efectivamente que las larvas de estos invertebrados pueden alimentarse de material plástico y superar todas sus fases larvales hasta convertirse en adulto. Dichos resultados preliminares, requerirán complementarse con análisis químicos para determinar si existe biodegradación o bioacumulación.

Por otro lado, se demostró que mediante un análisis filogenético de poblaciones de H. illucens de diferentes regiones del mundo indica que la población de Ecuador está más relacionada con las poblaciones de MSN de Costa Rica y Asia del Sur (Tailandia, Singapur). Los sitios de muestreo incluyeron botaderos de basura, espacios de crianza de cerdos y sitios cercanos a plantaciones de frutas en las provincias de Pichincha, Napo, Guayas y Esmeraldas.

Finalmente, se desarrollaron análisis bromatológicos de las harinas y la formulación de nuevos productos. Se realizó la estandarización de protocolos de análisis nutricionales de humedad, cenizas, aminoácidos, proteínas y lípidos. Los datos nutricionales apoyaron para la realización de la investigación de postgrado “Alternativa dietética para camarones blancos, en base a la mezcla de proteína de insectos del género Hermetia y de la cianobacteria nostoc”; demostrando que no existe variabilidad en el reemplazo de la harina de pescado por harina de insectos y cianobacteria nostoc.

Los insectos son un biorecurso altamente diverso y subutilizado con potencial de un sin número de aplicaciones; mediante el proyecto hemos demostrado que se pueden convertir en una alternativa de gestión de residuos para obtención de productos ricos en proteína. Sin embargo, es alarmante para la protección de la biodiversidad que los residuos no cuenten con sistemas de disposición adecuada y que la sobre producción de plásticos ocasione la adaptación de invertebrados a alimentarse de material plástico confundido con material orgánico. En este sentido, se recomienda emplear insectos para gestión de residuos, únicamente orgánicos.

Los principales resultados del proyecto incluyen:

1) DIVULGACIÓN

INABIO realizó actividades de divulgación de resultados en eventos nacionales e internacionales resaltando la importancia e impacto del proyecto. Ponencia Magistral en la Cumbre Nacional de Mujeres Científicas organizada por la Universidad de Cuenca y en el ciclo de conferencias por el Día del Medio Ambiente organizado por la Universidad Politécnica Salesiana. Participación en el Foro Latinoamericano de Bioeconomía en Costa Rica. Presentación de póster en Congreso de la Sociedad  Colombiana de Entomología –SOCOLEN. Presentación póster de resultados en Congreso Women in Bioinformatics & Data Science LA.

Elaboración de guía metodológica para crianza de Mosca Soldado Negra, Hermetia illucens (Linnaeus) en el noroccidente de Ecuador.

Elaboración manual de crianza de Tenebrio mollitor y Zophobas morio en condiciones controladas a base de dieta de desperdicios frutales y harinas.

Elaboración protocolo de bioconversión de residuos orgánicos y plásticos

2) LABORATORIO

Se implementó el área de crianza y un laboratorio de biotecnología equipado para análisis de microbiología, cultivo de tejidos y biología molecular. Este laboratorio estará disponible para continuar colaboración en investigación con docentes investigadores del ITS Sucre y sus estudiantes.

Se dotó con material, reactivos e insumos para la puesta en marcha de un laboratorio de análisis en el ITS Sucre.

3) TESIS DE INVESTIGACIÓN

Dirección de tesis.  Facultad de Agronomía previo a la obtención del título de Master Internazionale in Tecnologia degli Alimenti, y Posgrado en Alta Dirección en Tecnología de los Alimentos en Biotecnología Industrial. Universidad de Buenos Aires, Argentina. “Alternativa dietética para camarones blancos, en base a la mezcla de proteína de insectos del género hermetia y de la cianobacteria nostoc.”  Investigador Ing. Daniel Ortiz bajo la dirección de tesis de MsC. Ana Del Hierro.

4) COLABORACIÓN UDLA-INABIO:

Estudiante Luis Rojas bajo la dirección de tesis de  MsC. Pablo Cueva. Determinación del potencial de dos especies de invertebrados (Ulomoides dermestoides y Hermetia Illucens) para alimentación animal en relación a la composición proximal. Ingeniería Agroindustrial y de Alimentos, Facultad de Ingenierías y Ciencias Agropecuarias, Universidad de las Américas. Luis Rojas.

5) CODIRECCIÓN DE TESIS

Estudiante María Fernanda Pazmiño bajo la dirección de tesis de  PhD. Francisco Flores y Msc. Ana Del Hierro.Caracterización molecular y evaluación de la capacidad de degradación de microplástico de insectos del género Hermetia originarios del cantón Puerto Quito. Departamento de Ciencias de la Vida y de la Agricultura. Carrera de Ingeniería en Biotecnología. Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE.

6) COLABORACIÓN UCE-INABIO.

Modelización del ciclo de vida de la mosca soldado negro (Hermetia illucens) desarrollándose sobre desechos orgánicos. Facultad de Ingeniería Química. Carrera de Ingeniería Química. Universidad Central del Ecuador. Mauricio Romero.

7) VINCULACIÓN AL EQUIPO DE INVESTIGACIÓN DE ESTUDIANTES UCE

Supervivencia de larvas de dos especies de escarabajos Tenebrio molitor y Dermestes sp., expuestas a dietas basadas en dos tipos de plásticos (polietileno y poliestireno). Trabajo de Titulación (modalidad Proyecto de Investigación) previo a la obtención del Título de Licenciada en Ciencias Biológicas y Ambientales. Michelle López.

8) COLABORACIÓN ITSS-INABIO

 Estudiante Lucía Sánchez bajo la dirección de tesis de  Mgs. María José Anrango. Trabajo de Integración Curricular previo a la Obtención del Título de Tecnólogo en Gestión Ambiental. Determinación de la tasa de degradación de residuos orgánicos con la larva de mosca soldado negra Hermetia illucens.

Estudiante Priscila Vicente y Evelyn Sánchez bajo la dirección de tesis de Ing. Daniel Ortiz. Desarrollo de una metodología para la captura, crianza y reproducción de dípteros con potencial de bioconversión de residuos orgánicos trabajo. Trabajo de Titulación previo a la Obtención del Título de Tecnólogo Superior en Gestión Ambiental.

Video Potencial de la bioconversión de residuos

Video Resultados Proyecto Bioconversión de residuos orgánicos y plásticos a partir de invertebrados el Ecuador 2018-2021

DOCUMENTOS DISPONIBLES PARA DESCARGA

Anexos importantes del Proyecto

En el siguiente link puede acceder y descargar los siguientes documentos anexos LINK

 

1 Guía metodológica Crianza_ Hermetia

2.3.1 Tesis LucíaSánchez - ITS Sucre
2.3.2 Tesis Luis Rojas - UDLA
2.3.3 TesisMaría Fernanda Pazmiño – ESPE

2.3.5 Daniel Ortiz - Universidad de Buenos Aires
2.3.6 Michel López - Universidad Central
2.3.7 Priscila Vicente, Evelyn Sánchez - ITS SUCRE

AEO 5.4 Poster WBSDLA
AEO 5.4 Aceptación Congreso Socolen
AEO 5.4 Póster Supervivencia de Tenebrio y Dermestes
AEO 5.4 María Fernanda Pazmiño Flores Poster presentación
AEO 5.4 Poster UDLA - Luis Rojas Final
AEO 5.4 Poster paper distribución