Proyecto FUNGITEX

ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICO DEL TINTE EXTRAÍDO A PARTIR DE Fusarium oxysporum PARA SU POTENCIAL UTILIZACIÓN COMO INSUMO EN LA INDUSTRIA TEXTIL

El proyecto consiste en la evaluación de un pigmento extraído a partir de un cultivo in-vitro del hongo Fusarium oxysporum. Se tiene como finalidad obtener un colorante que pueda ser utilizado como tinte natural en la industria textil, siguiendo unos protocolos anteriormente establecidos (F.A. Nagia, R.S.R. EL-Mohamedi –Dyes and Pigments.)

El tinte obtenido busca la disminución de agentes químicos en su composición y de esta manera alcanzar una reducción en la contaminación actual en el Río Medellín causada por los componentes de los tintes sintéticos que han sido vertidos en varias ocasiones.

Colorante, hongo, pigmento, industria textil.

El proceso de industrialización de la ciudad ha traído serios problemas al río Medellín, desde industrias alimenticias hasta la textil han sido factores de contaminación directos al afluente; un ejemplo de esta problemática se viene presentando a partir del 2009 hasta la fecha, en donde “se registraron al menos 50 vertimientos de contaminantes” en lugares como Bello, Itagüí, La Estrella, Envigado y Medellín se evidenció una coloración en las aguas del río Medellín, presentando tonalidades inusuales (rojo, azul, morado, entre otros) lo que causó gran alerta entre las personas del sector y las autoridades ambientales. Luego de algunas investigaciones realizadas por parte del Área Metropolitana y Corantioquia se llegó a la conclusión que dichas coloraciones fueron el resultado de un vertimiento por parte de algunas empresas textiles de colorantes con gran cantidad de agentes químicos e incluso factores “que aunque no afectan químicamente el afluente, sí obstaculizan el proceso de descontaminación del río” (Paola Morales Escobar, 2013)

¿Qué propiedades físico-químicas del colorante extraído a partir de Fusarium oxysporum pueden ser utilizadas para la producción de un tinte basado en los estándares de la industria textil?

Analizar las propiedades físico-químicas del tinte extraído a partir de Fusarium oxysporum para su potencial utilización como insumo en la industria textil.

 

-          Análisis macroscópico de la producción de tinte producido por Fusarium oxysporum en medio semi-sólido PDA y en medio líquido mineral salts-glucose

-          Evaluar la producción del Fusarium oxysporum en medio de cultivo mineral salts-glucose

-          Caracterizar y evaluar las propiedades físico-químicas del tinte extraído a través de cromatografía, espectrofotometría. (A través de qué? Cuál técnica?)

-          Comparar las propiedades del tinte extraído con respecto a los estándares usados actualmente en la industria textil (cuáles son los estándares)

-          Evaluar la efectividad del tinte en la industria mediante pruebas de solidez al color (tonalidad, intensidad, reflectividad)

Las empresas textiles hoy en día tienen un mayor interés por la utilización y la producción de materias primas naturales u orgánicas que estén en pro del medio ambiente. La investigación va dirigida a los intereses de esto. Se pretende producir un tinte orgánico que sea de gran aceptación en el mercado, reduzca costos y agentes contaminantes producidos por los químicos utilizados en la industria textil.

Fungitex, desarrollará un tinte organico a partir el hongo Fusarium oxysporum, ya que este ha sido visto como organismo pernicioso y al hablar de él se asocia con los perjuicios que ha traído al ser humano, sin notar los beneficios y usos que se pueden obtener a partir de sus propiedades.

La intención del proyecto es la misma que el hombre en los últimos años ha estado buscando: el uso de los recursos del medio ambiente para el mismo cuidado de él, va enfocado a la industria textil, ya que Colombia tiene una de las mayores industrias de América, con más de 100 años de experiencia en el sector y "quiere posicionarse como una plataforma de producción y  exportación de textiles y confecciones con miras a la creación de la Zona de Libre Comercio de las Américas". Según informes económicos, la industria textil tiene una participación del 9% del PIB del sector industrial-manufacturero y genera más de mil empleos directos e indirectos.

Se han realizado investigaciones de colorantes creados a partir de microorganismos en la industria textil a escala laboratorio y piloto, pero la producción a nivel industrial ha sido en su mayoría utilizada en la industria alimentaria. Asimismo, en el caso del río Medellín se han realizado proyectos para el tratamiento de sus aguas por medio de microorganismos con el fin de descontaminar el afluente.

Fase I: Caracterización:
-Microscópica: Se extrae una pequeña muestra del hongo cultivado (Cepa de Fusarium oxysporum en medio PDA)  con asas bacteriológicas previamente esterilizadas (Se recomienda usar guantes tapabocas y el mechero cerca del área de trabajo para esterilizar constantemente el asa). Se coloca en el portaobjetos dispersando una gota de azul de metileno y se protege con el cubreobjetos para examinar la muestra en el microscopio. También se observa en el microscopio electrónico para reconocer mejor su estructura morfológica.
-Macroscópica: Se observa externamente la estructura del hongo, su tonalidad, textura y crecimiento. Se realiza una tabla que estipule las características observadas.

Fase II: Repicación:
Se hace la replicación del hongo Fusarium en medio semisólido cada dos semanas en distintas cantidades de cajas de Petri y en shot tapa rosca para mantener  la estabilidad del hongo. Se pesan 2,34g de medio PDA por 60mL de agua desionizada en la balanza, se depositan en un Erlenmeyer y se mezcla en la plancha de calentamiento, percatándose de que no haya precipitación. Se cubre el Erlenmeyer con Papel Craft y aluminio y se lleva al autoclave (121° por 15 minutos) junto con las cajas de Petri anteriormente cubiertas con papel Craft. Luego de esterilizar el medio de cultivo y las cajas de Petri se lleva a la cabina de flujo laminar donde se sirven 20mL en cada una de ellas. Acabado el proceso de servido se deja aproximadamente 30 minutos para que el medio se solidifique (se recomienda usar guantes, tapabocas, bata). Para el proceso de siembra, se extrae de la cepa del Fusarium oxysporum (Cepa U.P.B.) una pequeña cantidad con el asa bacteriológica previamente esterilizada en el mechero y se esparce en forma de  estrías en el agar ya solidificado. Se deja en el cuarto de cultivo, a temperatura ambiente por 4 días para observar su crecimiento.

Fase III: Producción del pigmento:
Se pesan cada uno de los compuestos del medio MMS como se especifica en el protocolo F.A. Nagia, R.S.R. EL-Mohamedi –Dyes and Pigments. Se separan las sales de la glucosa en diferentes Erlenmeyer depositando 50mL y 950mL de agua desionizada respectivamente para ser esterilizadas en el autoclave (121° por 15 minutos) junto con 4 tubos de ensayo, 2 pinzas, 4 pares de guantes, 4 pares polainas, 4 gorros y 4 batas desechables manga larga, previamente cubiertas con papel Craft, y se tapan los Erlenmeyer con tapones de gasa y algodón.(Se recomienda que cada uno de los kits personales de uso para el laboratorio sean empacados por aparte para la esterilización). Luego de la esterilización, se llevan los materiales a la cabina de flujo laminar para la siembra, se mezclan las sales con la glucosa y se deposita en cada uno de los Erlenmeyer un volumen de 250mL. Se extrae el micelio con el tubo de ensayo boca ancha de diámetro  5mm, la muestra se saca con las pinzas y se deposita una muestra en cada uno de los Erlenmeyer, se tapa con el tapón de gasa y algodón y se incuban en una caja de Icopor a temperatura ambiente (27°C), sin movimiento y en total oscuridad aproximadamente por 4 a 6 semanas.

Fase IV: Extracción y purificación del pigmento
Luego de la incubación, se filtra el sobrenadante con gasa esterilizada en la cabina de flujo laminar y se realizan dos lavados con Etanol al 95% (v/v) donde se diluyen el 40% del sobrenadante con el 60% de Etanol. Condiciones Shaker: 180rpm a 30°C por 30 minutos. Condiciones de la centrífuga: 3780rpm por 15 minutos. Con el volumen remanente de etanol nuevamente se centrifuga por 5 minutos en las mismas condiciones de la primera centrifugación. El sobrenadante que queda, se filtra con papel Watman GF/C 47mm, se realiza un segundo lavado con el 95% de Etanol para obtener una dilución final factor 20. Luego de la purificación del pigmento se concentra en un rotaevaporador para la obtención de este en forma sólida (polvo).

Fase V: Evaluación físico-química
Se introduce una muestra del pigmento previamente extraído y purificado en el espectrofotómetro, donde mediante la absorbancia de este se observa la densidad óptica que es medida a 400, 550, 520, 530 nanómetros; medición de onda que representa la absorción máxima de los pigmentos amarillo, rosado, café rojizo, rojo, respectivamente y multiplicados con el factor de dilución 20.

MATERIALES	JUSTIFICACIÓN	CANTIDAD	VALOR TOTAL
Folder	Evidenciar los trabajos, actividades, consultas y bitácoras realizada	1	$15.000
Pendón	Participación en ferias	1	$30.000
Resma de hojas	Diligenciar trabajos, actividades, consultas, asesorías, revisiones bibliográficas, etc.	2	$20.000
Separadores plásticos	Tener un estado de los trabajos	5 (paquetes)	$32.000
Pasajes	Transportarnos a las respectivas actividades	1	$5.000
Cajas Petri (100mm y 600mm)	Realizar las siembras	5	$25.000
Agar PDA	Medio de cultivo (sólido)	1 (frasco)	$180.000
Medio de cultivo glucose salts-mineral	Medio de cultivo (líquido)	(cantidades específicas de cada componente)
Shaker	Mezclas de soluciones	1
Erlenmeyer 1000mL	Realización de soluciones	5
Delantales desechables	Acceso seguro al laboratorio	4
Guantes	Acceso seguro al laboratorio	4 (pares por experimentación)
Tapabocas	Acceso seguro al laboratorio	4 (unidades por experimentación)
Papel Whatman GF-C 45mm	Filtración	4
Etanol	Lavados - Solución
Probetas 100mL	Medición	2
Asas bacteriológicas	Obtención de muestras	2
Espátula	Obtención de muestras	2
Tubos Falcom	Medición	5
Gasa esterilizada	Filtración
Plancha de calentamiento	Medio de cultivo	1
Papel Craft	Seguridad del medio de cultivo	2 (pliegos)	$600
Papel aluminio	Seguridad del medio de cultivo	2 (rollos)	$16.000
Caja de icopor	Seguridad del medio de cultivo	2	$14.000
Balanza	Medición	1