POLIHIDROXIALCANOATOS (PHA)

POLIHIDROXIALCANOATOS (PHA)
Johan Sebastián Rincón Castillo* Luis Felipe Velandia Castellanos**

*Estudiante Ing. Química, Universidad de América – Johan.riincon@gmail.com
**Estudiante Ing. Química, Universidad de América – pipenub@gmail.com
Bogotá D.C.- Colombia.

RESUMEN: Los polihidroxialcanoatos (PHA) son biopolímeros sintetizados por algunos microorganismos como reserva de carbono y energía, son producidos cuando hay limitaciones nutricionales en el medio y una vez extraídos de la célula, presentan propiedades físicas similares a plásticos derivados del petróleo. El sistema genético asociado con la producción de PHAs codifica para diversas proteínas formadoras de gránulos citoplasmáticos. Han cobrado gran importancia en los últimos años debido a que son vistos como sustitutos de los plásticos de origen petroquímico ya que los PHA son completamente biodegradables y se producen a partir de fuentes de carbono renovables. Estos biopolímeros tienen diversas aplicaciones como el empacado, productos biocompatibles en el área farmacéutica, productos de higiene y biocombustibles.

PALABRAS CLAVES: Biopolímeros, polihidroxialcanoatos, biodegrabilidad.

ABSTRACT:

KEYWORDS:

1. INTRODUCCIÓN

Los productos plásticos han sido utilizados durante mucho tiempo en la industria debido a que destacan por su durabilidad y resistencia a la degradación,  por lo anterior se han convertido en parte esencial del estilo de vida de los seres humanos hoy en día. Según la Asociación de manufactura de plásticos “PlasticsEurope” la producción mundial de plásticos alcanzó los 280 millones de toneladas en el año 2011. Este dato representa un aumento del 4% comparado con el año 2010 en el que se produjeron 270 millones de toneladas de plásticos. En palabras de Wilfried Haensel, Director Ejecutivo de la asociación: "estas primeras estimaciones nos dan confianza en cuanto al crecimiento y la estabilidad de nuestro mercado para los meses venideros". Para el periodo de 2010 a 2016, se espera que el consumo global de plásticos crezca, de media, en torno al 4% anual. [1].

Los anteriores datos dan una idea del consumo actual de plásticos, sin embargo, al ser resistentes a la degradación, su uso extensivo genera desechos que se acumulan en el ambiente a una tasa de 25 millones de toneladas al año, 40 % de las cuales son dispuestas en rellenos sanitarios, mientras que cientos de miles de toneladas son arrojadas a los mares. Este hecho ocasiona graves problemas, entre los que destacan el requerimiento de grandes espacios para su disposición, contaminación visual y muerte de animales que los ingieren accidentalmente.

Además de los problemas ya mencionados, otra cuestión importante es la disponibilidad y el precio del petróleo, que es la materia prima para la producción de plásticos convencionales. Actualmente se utiliza un 5 % del petróleo disponible mundialmente para fabricar 200 millones de toneladas de plásticos por año. Sin embargo para el año 2100 se estima que la demanda de productos plásticos será de 2000 millones toneladas anuales, para lo cual será requerido usar el 50 % del petróleo disponible en ese momento. Tal situación tendrá un impacto en el precio de los plásticos, que se pronostica se incrementará drásticamente

Por lo anteriormente mencionado, es de suma importancia generar nuevas alternativas que sean competitivas y amigables con e l medio ambiente, es por esto que se han buscado mediante el uso de la biotecnología, soluciones viables a este problema, es aquí  donde han tomado importancia los polidroxialcanoatos (PHAs), poliésteres de hidroxialcanoatos que tienen características propias de los plásticos sintéticos, con la ventaja de ser degradados en pocos meses después de su uso, los gránulos de PHA son producidos intracelularmente por más de 300 bacterias diferentes incluyendo Eubacterias y Archeas.

El reto de los investigadores es superar la principal desventaja que presentan estos biopolímeros, y es su alto costo de producción comparado con los plásticos derivados del petróleo; la utilización en el medio de cultivo de fuentes de carbono económicas, y optimización en los procesos de fermentación, recuperación y purificación del biopolímero son las estrategias más usadas. A su vez el empleo de microorganismos recombinantes como Escherichia coli, ayuda a resolver algunas limitaciones tecnológicas que se pueden presentar con los métodos anteriores ya que permiten manejar a fondo la parte metabólica y cinética del microorganismo, por lo tanto y de manera directa la producción de PHAs. [2]

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