Plásticos biodegradables
a partir de bacterias
30 / Plásticos Nº 311
/ JUNIO - JULIO 2014
E
n el Departamento de Microbiología Molecular del Instituto
de Biotecnología (IBt) de la UNAM, Daniel Segura González y
Guadalupe Espín Ocampo estudian los polihidroxialcanoatos
(PHA) -una familia de poliésteres producidos por la bacteria
Azotobacter vinelandii- como material de reserva de carbono y energía.
En conferencia ofrecida en el auditorio del Centro de Ciencias Apli-
cadas y Desarrollo Tecnológico (CCADET), Segura González explicó
que esos poliésteres son semejantes a los producidos con derivados
del petróleo pero, gracias a su origen natural, son biodegradables.
“En el mundo se producen más de 100 millones de toneladas de
plástico y solamente en México se desechan al año más de 90 mi-
llones de botellas que, junto con otros residuos de ese material, for-
man el 40% de la basura doméstica”, destacó el biólogo y doctor
en biotecnología.
En contraste con los derivados del petróleo existen varios grupos de
bacterias que producen poliésteres naturales a partir del consumo de
nutrientes como los azúcares. Algunos ya son utilizados como bioplás-
ticos a nivel comercial por empresas de Rusia, Brasil, Estados Unidos y
China, que producen con ellos empaques, adhesivos, fibras y artículos
desechables. “Su precio ha bajado pero aún no puede competir con
los derivados de la petroquímica. Ése es uno de los retos que enfren-
tamos en esta área”, señaló.
Modificar la maquinaria molecular
Experto en genética de bacterias, Segura González y sus colabora-
dores han profundizado en los mecanismos intracelulares que realiza
la bacteria para sintetizar PHA, así como en los mecanismos genéticos
que participan en ese proceso.
Tras estudiar las rutas bioquímicas que siguen las bacterias para pro-
ducir este material de reserva, los investigadores controlaron sus con-
diciones ambientales en el laboratorio y apagaron ciertos genes que
regulan su producción. Así lograron bacterias mutantes que producen
cantidades exageradas de PHA y, en consecuencia, crecen y engordan
con el material de interés.
Con la modificación de ciertas rutas metabólicas, los científicos lo-
gran extraer los poliésteres y dotarlos de diversas propiedades, como
más elasticidad y resistencia.
Producción en biorreactores
En colaboración con Carlos Peña, también investigador del IBt, se
han establecido estrategias eficientes de cultivo de la bacteria en bio-
rreactores para la producción a mayor escala de PHA, con la finalidad
de generar materiales que puedan ser utilizados en aplicaciones bio-
médicas. Así, han logrado producir entre 30 y 35 gramos de bioplás-
tico por litro. “Si logramos triplicarlo en biorreactores podremos com-
petir con lo que existe a nivel industrial en otros países”, consideró.
Actualmente, el IBt tiene en trámite una patente para proteger el
proceso, que es una alternativa para sustituir, a futuro, el plástico de
origen petroquímico.
“Aún estamos en fase experimental pero la idea es lograr colabora-
ciones como la que ya tenemos con Ángel Romo, del Instituto de
Ciencias Físicas (ICF), también de la UNAM, para desarrollar dispositi-
vos como membranas generadas por electrohilado para aplicaciones
biomédicas”, finalizó.
Una nueva generación de plásticos derivados de bacterias que son biocompatibles,
termoplásticos y no contaminantes, se desarrolla en la Universidad Nacional Autónoma
de México (UNAM) para utilizarlos a futuro como materiales para implantes,
en ingeniería de tejidos y en dispositivos de liberación controlada de fármacos
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