Bioplásticos

Diapositiva 1

Los PHA son polímeros lineales de (R)-3-hidroxiácidos en los cuales el grupo carboxilo de un monómero forma un enlace tipo éster con el grupo hidroxilo del monómero siguiente (Figura 1).

Los PHA se depositan intracelularmente en formas de cuerpos de inclusión y pueden llegar a representar más del 90% del peso seco celular

El primer PHA descubierto fue el poli(3-D-hidroxibutirato) (PHB), un homopolímero que fue detectado en la especie Bacillus megaterium en el año 1925 (7). Posteriormente, se encontraron inclusiones de PHA en una extensa variedad de especies bacterianas.

Sustitutos de los plásticos derivados del petróleo.

Además de sus propiedades termoplásticas, los PHA poseen otras características interesantes: su biodegradabilidad y el hecho de que pueden ser producidos a partir de recursos renovables. Su producción fermentativa utiliza productos derivados de la agricultura como fuente de carbono. En la naturaleza los microorganismos son capaces de degradar los PHA, mediante la acción PHA de polimerasas y PHA hidrolasas extracelulares, hasta CO2 y agua. De esta manera, mientras que los plásticos derivados de hidrocarburos utilizan las escasas reservas petroquímicas del planeta, la producción de PHA se basa en la utilización de recursos renovables

Problema caros y crisis petróleo (años 70)

Diapositiva 2

Produccion en plantas

Las plantas serían la alternativa ideal para la producción de biopolímeros, debido a la posibilidad de cultivarlas en grandes cantidades utilizando la fuente de energía más económica que existe: la luz solar. Se han logrado introducir y expresar los genes bacterianos necesarios para la síntesis de PHA en plantas de cultivo (18), lográndose obtener pequeñas cantidades de polímero. Sin embargo, para poder utilizar plantas para la producción de PHA es necesario solucionar una serie de problemas. Por ejemplo, el metabolismo vegetal está altamente compartimentalizado, lo cual complica la tarea, ya que es necesario que los genes pha se expresen en el compartimiento celular que contiene la mayor concentración de acetil-CoA, y al mismo tiempo impedir que se vea afectado el crecimiento de la planta (10) .

Produccion en microorganismos

Actualmente, existen varios procesos desarrollados para la producción de PHA por fermentación a partir de sustratos económicos: en Brasil se producen a partir de melaza de caña, y en Estados Unidos y Corea a partir de varios sustratos de origen vegetal.

Diapositiva 3

Azotobacter sp. FA8 es una bacteria productora de PHB aislada de muestras de suelo. Esta cepa puede utilizar sacarosa o melazas de caña, un subproducto de la obtención de azúcar de caña muy barato en nuestro país y en los diferentes países de la región, para producir PHB. Otra característica importante de este microorganismo es que no forma cápsula, lo cual significa que no deriva la fuente carbonada para la síntesis de exopolisacáridos.

Existen otras proteínas involucradas en la regulación de la biosíntesis del polímero y en la formación de los gránulos intracitoplasmáticos. Se han descripto varias proteínas estructurales. Una de ellas son las fasinas, que se encuentran asociadas a los gránulos de PHA. Estas proteínas podrían afectar el tamaño y la pureza de los gránulos, ya que son importantes para la forma que el gránulo adquiere intracelularmente e impiden que otras proteínas puedan asociarse inespecíficamente, lo cual simplifica la purificación del polímero. La interacción entre las proteínas asociadas a los gránulos es prácticamente desconocida

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