Biología Trabajo de investigación de nutrición y estructura

Universidad Panamericana Campus Yaocalli[pic 1]

Área 2

Biología

Trabajo de investigación de nutrición y estructura

de los seres vivos

Alejandra Bay Sansores

Agustina Cano Martínez

México, D.F. a 23 de septiembre del 2016

En este trabajo hablaremos respecto a las diferentes alternativas que existen en cuanto al uso de plástico y cómo estas pueden beneficiar a nuestro medio ambiente. Explicaremos cómo es que ciertos tipos de bacterias son capaces de producir plástico biodegradable gracias a su forma de nutrición y su estructura.

El plástico en nuestra vida diaria

Gracias a su bajo costo y versatilidad el plástico se ha convertido en uno de los materiales más utilizados hoy en día, lo usamos desde envases para comida hasta aparatos de telecomunicaciones. En 2012 se estimó una producción mundial de 241 millones de toneladas y estaba estimado que para el año 2015 superara los 300 millones de toneladas. Esto ha generado varias preocupaciones por los efectos ambientales que puede tener , ya que al menos en México los plásticos constituyen el 12.88% de los residuos en total. Durante los últimos años se han propuesto diversas alternativas, como el reciclaje o el aprovechamiento energético de estos materiales, pero recientemente se han desarrollado diferentes bioplásticos o plásticos biodegradables que podrían resolver este conflicto ambiental. (Molles, 2006)

¿Qué es un bioplástico?

Se han desarrollado plástico biodegradables a partir de materias primas renovables, derivadas de plantas y bacterias. Estos productos además de ser biodegradables, también son compostables, es decir, se descomponen biológicamente gracias a ciertos microorganismos y regresan a la tierra en forma de productos simples que pueden ser reutilizados por otros seres vivos.

Diferentes tipos de Bioplásticos

A pesar de que el más común sea el PHA, también existen otros materiales sintetizados por bacterias que han sido estudiados durante los últimos años, entre ellos se encuentran el PLA,  el PBS, el PE, el PTT y el PPP. Estos seis tipos de monómeros han resultado los más eficaces, y por lo tanto, los más utilizados. (Smith, 2000) (Arce, 2005)

Bacterias que producen plástico

Diversos tipos de bacterias fabrican polímeros similares al plástico a través de la fermentación de azúcares o lípidos, estos se llaman Polihidroxialcanoatos (PHA), y pueden ser procesados en plásticos biodegradables. Las bacterias producen diferentes tipos de PHA dependiendo del tipo y cantidad de alimento que se les proporcione, esto permite a los científicos manipular la producción de PHA dependiendo del uso que se le vaya a dar al plástico. Algunos ejemplos son plásticos rígidos o maleables, plásticos resistentes a altas temperaturas, ácidos o bases, plásticos cristalinos, impermeables, y hasta fibras plásticas para suturar heridas o tejidos internos. (quimicaviva.qb.fcen.uba.ar, 2016) Las bacterias que han resultado más efectivas en cuanto a la producción de PHA han sido la Ralstonia eutropha, que produce 96% de su peso, la Phodobacter, que produce el 80% de su peso, la Azopirillum, que produce el 75% de su peso, la Azotobacter, que produce el 73% de su peso, y la Methylocystis, que produce el 70% de su peso. (Díaz, 1998)

Los Polihidroxibutiratos

Los PHA se clasifican en dos grupos, dependiendo del número de átomos de carbono que tengan sus monómeros. El primer grupo incluye a los polímeros de cadenas cortas, que constan de 3 a 5 átomos de carbono, entre los productores más comunes hallamos a las bacterias Ralstonia eutropha y Alcaligenes eutrophus. En el otro grupo de clasificación se encuentran los polímeros de cadenas medianas, estos consisten de 6 a 14 átomos de carbono, las más comunes siendo las bacterias Pseudomonas putida y Pseudomonas mendocina. Este tipo de plásticos se han comenzado a utilizar para cumplir con diferentes propósitos, como la fermentación industrial, la industria alimenticia, los bio-implantes, producción de medicamentos y químicos y desarrollo de bio-combustibles.

¿Cómo se obtienen estos plásticos?

Se pueden obtener a partir de células de Azotobacter, que producen Polihidroxibutirato (PHB), el primer PHA descubierto en 1925. Este tipo de bacteria puede utilizar sacarosa o melazas de caña para producir PHB.  Esta bacteria sintetiza el polímero mediante un camino metabólico que involucra tres enzimas: una β-cetotiolasa, una acetoacetil-CoAreductada y una polimerasa.

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