Científicos de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) han desarrollado un polímero biodegradable producido por una bacteria presente en la hojarasca llamada Azotobacter, como una opción que podría sustituir los plásticos convencionales derivados del petróleo.
Además refieren los investigadores que el polímero polihidroxibutirato (PHB) cuenta con el potencial de poder usarse en la biomedicina al ser biocompatible con el cuerpo humano en la implantación de válvulas cardiacas o en el crecimiento de células de hueso, riñón o piel.
“Generamos un bioproceso, es decir que diseñamos y cultivamos a pequeña escala las células del microorganismo hasta desarrollarlas a gran escala. Azotobacter posee características químicas similares a las de los plásticos sintéticos”, dijo el Dr. Carlos Felipe Peña Malacara, responsable de la investigación.
La producción de Azotobacter detalla que por cada gramo de bacteria 0.85 gramos es biopolímero. Es como si una persona que pesa cien kilogramos, 85 fueran grasa. Su costo de fabricación va de cuatro a cinco dólares el kilógramo a comparación de un dólar por la obtención de los sintéticos a partir del petróleo.
“Es más costoso, pero por las ventajas ambientales de degradación total del bioplástico, vale la pena invertir en su producción y uso comercial. Al desecharse actúa como una cáscara de plátano o de naranja que se incorpora fácil y directamente en el suelo, es decir nos terminamos el champú, lo tiramos a la basura y en 30 o 40 semanas éste se diluirá y no contaminará”, agrego.
Azotobacter es un proyecto promisorio con más de 20 años de desarrollo. “Hemos avanzado mucho en el diseño y crecimiento de la cepa. Iniciamos la investigación analizando tres gramos por litro de cultivo, ahora producimos cerca de 40 gramos de bioplástico por litro; de la misma manera establecimos estrategias para escalar el proceso a volúmenes de decenas o cientos de litros en 50 o 60 horas”.
Colonia de Azotobacter
Como parte de la producción de esta bacteria, no solo se puede obtener el bioplástico, sino también Alginato, es decir un polisacárido con características físicas similares a un gel, con aplicación en la industria farmacéutica y alimentaria, como en mermeladas.
“Arrancamos con tres gramos por litro, una cantidad pequeña. Actualmente generamos cerca de 40 gramos de bioplástico por litro de cultivo, cerca de 50 gramos de biomasa (células) por litro, que no es poca cosa en el campo del cultivo celular”.
Los mayores rendimientos se alcanzan en 50 o 60 horas. “Podemos hacer que crezca muy rápido o lento”. Otra ventaja más de la cepa es que, desde la primera vez que se duplica, todo el tiempo produce PHB.
En la parte de aplicación médica los científicos destacaron las pruebas con osteoblastos (células del hueso), y las células del riñón. “Las células se acoplan perfectamente, dadas las características biológicas y fisicoquímicas de este tipo de membranas, y les encanta crecer ahí. Funcionan perfectamente”, finalizo.
Tras el hallazgo de Azotobacter y los procesos de producción del bioplástico y elAlginato, éstos se encuentran en trámite de patentamiento ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI) para su próxima aplicación en las industrias competentes.
Referencia: DGCS