Un estudio aprovecha solventes “verdes” para fabricar plásticos biodegradables

Científicos brasileños y portugueses desarrollaron un proceso sostenible mediante el cual se aprovechan solventes “verdes” utilizados en la extracción de pigmentos de biomasa de levaduras para fabricar plásticos biodegradables. Y un artículo publicado en la revista científica Green Chemistry muestra que ese plástico “verde” podrá emplearse en el futuro en la elaboración de envases “inteligentes”, con propiedades antioxidantes y antimicrobianas.

Con usos similares a los de los plásticos convencionales derivados de petróleo, gas y carbón, que tardan centenas de años para descomponerse, los bioplásticos elaborados con base en caña de azúcar, maíz y papa están empezando a salir al mercado como alternativas sostenibles.

Al cabo de más de ocho años de estudios, los investigadores demostraron que los solventes eutéticos denominados “verdes” son eficaces para extraer los carotenoides astaxantina y betacaroteno, ambos pigmentos antioxidantes, de la biomasa de la levadura Phaffia rhodozyma. Estos pigmentos naturales son de gran interés comercial debido a su aplicación en diversas áreas industriales, tales como la alimenticia, la de cosméticos y la farmacéutica, entre otras.

 “Demostramos en una prueba de concepto que es posible efectuar todo el proceso de producción de un pigmento natural en forma sostenible. Trabajamos con dos líneas: una de ellas de producción de pigmentos a base de levaduras y de extracción de esos compuestos naturales de alto valor económico empleando solventes eutéticos, que son una mezcla de componentes biocompatibles y biodegradables. La otra consistió en utilizar esos extractos para fabricar biomateriales como el bioplástico a base de almidón”, explica el profesor Jorge Fernando Brandão Pereira, del Departamento de Ingeniería Química de la Facultad de Ciencias y Tecnología de la Universidad de Coimbra en Portugal y uno de los autores corresponsales del artículo junto con Cassamo Ussemane Mussagy.

Este trabajo contó con el apoyo de la FAPESP en el marco de cuatro proyectos, y forma parte del posdoctorado de Ussemane Mussagy, realizado en la Universidad de São Paulo (USP) en colaboración con la Universidade Estadual Paulista (Unesp), en Brasil, bajo la supervisión del profesor Adalberto Pessoa Junior.

Alternativa a los pigmentos sintéticos

Según los investigadores, los estudios científicos de producción y extracción de pigmentos naturales basados en microorganismos que vienen llevándose adelante generarían un aumento de la oferta en el mercado, y podría utilizárselos en diversificados productos, tales como los bioplásticos. Estos, también denominados de biopolímeros, representan menos del 1 % de las 367 millones de toneladas de plástico fabricadas anualmente en el mundo, de acuerdo con la organización European Bioplastics, representante de las industrias.

Con la presión por disminuir la utilización de plásticos de origen fósil debido a la contaminación y al volumen de basura producido, el sector de biopolímeros prevé un crecimiento en los próximos años, impulsado por la demanda de alternativas sostenibles proveniente de las áreas de envases, de artículos electroelectrónicos e incluso la de textiles. Se estima que la producción aumentará de alrededor de 2,42 millones de toneladas en 2021 a 7,59 millones de toneladas en 2026.

“Los actuales procesos de producción industrial siguen siendo agresivos, aun cuando el producto sea biodegradable. Un ejemplo de ello es el del papel, el cual, pese a ser renovable y reciclable, posee mayoritariamente métodos de fabricación no sostenibles, es decir, con un alto consumo de energía, agua y compuestos químicos tóxicos. En esta investigación, demostramos que es posible obtener bioplásticos utilizando una plataforma integrada y más sostenible”, afirma Brandão Pereira.

 “Empleamos los biosolventes para poder extraer el pigmento de la biomasa de la levadura y aplicarlo. Detectamos que el solvente con mejor resultado, aparte de extraer el colorante de la biomasa del microorganismo, también actuó como agente plastificante del envase”, dice la profesora de la Unesp Valeria de Carvalho Santos Ebinuma, una de las supervisoras del trabajo.

Tomado de: