Biotecnología industrial – Moléculas limpiadoras

Biotecnología industrial – Moléculas limpiadoras

I. Definición de biotecnología:

Es la utilización de procesos biológicos para producir bienes y servicios. Estos bienes incluyen productos químicos, alimentos, combustibles y medicamentos. Los servicios que puede ofrecer la biotecnología incluyen el tratamiento de residuos o el control de la contaminación.

Se divide en varias ramas, siendo la de nuestro interés la biotecnología blanca o industrial, que su principal objetivo es la creación de productos fácilmente degradables que consuman menos energía y generen menos desechos durante su producción, permitiendo consumir menos recursos que los procesos tradicionales utilizados para producir bienes industriales.

II. Definición de química verde o sostenible:

La química verde se conforma de una serie de principios que reducen o eliminan el uso o generación de sustancias peligrosas en el diseño, manufactura y aplicación de productos químicos. Al ofrecer alternativas de mayor compatibilidad ambiental, comparadas con los productos o procesos disponibles actualmente, cuya peligrosidad es mayor y que son usados tanto por el consumidor como en aplicaciones industriales, la química verde promueve la prevención de la contaminación a nivel molecular.

Actualmente se encuentran muchas sustancias contaminantes en nuestro medio, ya que la química tradicional ha usado esas sustancias para producir las cosas que ahora tenemos. Algunas de las nuevas moléculas sintéticas son tan distintas de los productos naturales que parecen llegadas de otro planeta. Muchas de ellas no se degradan fácilmente. Se ha comprobado mediante experimentos que estas sustancias presentes en medicamentos, plaguicidas y plásticos alteran la expresión normal de genes implicados en el desarrollo del sistema reproductor masculino. Se conoce que la exposición prenatal a los ftalatos, compuestos usados en plásticos y productos de belleza, altera el aparato reproductor de los roedores macho recién nacidos. También se hizo un estudio en algunos agricultores, que presentaban un recuento de espermatozoides bajo, que tenían niveles elevados de herbicidas en la orina. Los contaminantes persistentes viajan intactos por el agua o por el aire y se incorporan a la cadena alimentaria para regresar, con frecuencia, al ser humano.

Para poder encontrar una solución al problema, se está investigando la viabilidad de la sustitución de algunos de los productos y procesos de fabricación de mayor toxicidad por alternativas más ecológicas.

Hace algunas décadas atrás, se empezaron a hacer estudios sobre los efectos del cloro en la salud pública. En esa época, el cloro se usaba (y aún se sigue usando) en la limpieza y desinfección a gran escala de fábricas, así como en la potabilización del agua. Aunque era algo efectivo y barato, el tratamiento con cloro origina algunos contaminantes de elevada toxicidad. Algunos de los subproductos generados de la cloración de agua potable se han asociado a ciertos tipos de cáncer. Cuando en EE.UU estaba permitido el blanqueamiento con cloro de la pulpa de madera, en la industria maderera, se formaban dioxinas cancerígenas; actualmente usan dióxido de carbono para este fin, generan menor cantidad de dioxinas, aunque no las eliminan.

¿Por qué, en vez de usar el cloro para estos fines, no se usan productos de limpieza naturales, como el peróxido de hidrógeno y el oxígeno? Eliminan de forma eficiente y segura multitud de contaminantes, pero suelen requerir la participación de una enzima.

Durante decenios, los químicos se han esforzado en sintetizar moléculas pequeñas y capaces de emular a estas enormes enzimas. Tales catalizadores de diseño ofrecerían una alternativa a los procesos de oxidación basados en cloro o metales, que generan abundante cantidad de contaminantes.

III. Moléculas limpiadoras:

Hablamos de un ejemplo: el río Anacostia, en EE.UU, es uno de los ríos más contaminados en ese país. Tiene contaminantes que no han sido hallados en ningún otro lugar; desde trazas de fármacos hasta hormonas de control de la natalidad. Se sospecha que una cantidad infinitesimal de alguna de estas sustancias genera alteraciones en la bioquímica del desarrollo, y afecta notablemente a la flora y fauna existente.

Pero gracias al notable desarrollo de la química verde, se ha empezado a considerar los riesgos derivados de los procesos y productos químicos. Se han desarrollado sustitutos más seguros para pinturas y plásticos nocivos, y también nuevas técnicas de producción que reducen la emisión de contaminantes.

En el Instituto de Química de la Oxidación Verde de la Universidad Carnegíe Mellon se ha diseñado un grupo de catalizadores llamados activadores LTAM (ligandos tetra-amido-macrocíclicos), estos intervienen en la descomposición de una amplia gama de contaminantes persistentes. Estos catalizadores remedan a las enzimas del organismo.

Se ha demostrado que los LTAM destruyen plaguicidas tóxicos, colorantes y otros contaminantes. De generalizarse su uso, los LTAM podrían ahorrar millones de euros en gastos de limpieza.

La creación de enzimas

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