Bioplásticos azules, flexibles y resistentes obtenidos a partir de guisantes

La fábula del sauce y el roble cuenta la historia de dos árboles que vivían a la orilla de un río. Llegó una tormenta y mientras el sauce, delgado y flexible, se adaptaba al viento y lograba mantenerse vivo, el roble, robusto y firme, vio cómo sus ramas se rompían por la fuerza del aire.

La capacidad de adaptación y flexibilidad ante los cambios y adversidades permiten superar obstáculos de una manera más exitosa que si uno se aferra rígidamente a una posición. En ingeniería química trabajan para lograr nuevos compuestos que aporten la actitud del sauce, ya que la presión a la que se deben enfrentar no es sólo física. También deben adaptarse a las prioridades de los mercados, la necesidad de reducir la contaminación y la demanda de compuestos más eficientes.

En nuestra fábula, el roble son los plásticos convencionales, el sauce, un nuevo bioplástico que han creado investigadores de las universidades de Sevilla y Huelva que combina proteínas de guisantes y genipina, una molécula que aporta resistencia y flexibilidad. La suma de las propiedades químicas de ambos componentes lo postulan como candidato para sustituir a los actualmente utilizados, tal como demuestran en un artículo publicado en la revista Journal of Polymers and the Environment.

La genipina mejora las propiedades mecánicas del plástico y crea la porosidad idónea para mantener unos niveles necesarios de humedad, luz y aire para la conservación de los alimentos. “Hemos logrado un material que soporta la flexión y tracción necesarias. Es decir, son más deformables y resistentes que otros existentes. Además, gracias a la genipina hemos conseguido un color azulado, casi negro, que se acerca más a las preferencias del mercado”, indica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Sevilla Víctor Manuel Pérez-Puyana, autor del artículo.

El investigador de la Universidad de Sevilla Víctor Manuel Pérez-Puyana, autor del artículo.

Los expertos han comprobado las cualidades de este nuevo bioplástico atendiendo a las propiedades morfológicas, mecánicas y funcionales durante distintos tiempos de procesado y con diferente contenido de genipina en la formulación. Los resultados lo proponen para su potencial uso en materiales resistentes, flexibles y absorbentes. Pueden ser diversos:

• alimentación 
• medicamentos

(Por ejemplo, envases, apósitos o vendajes)

• farmacia
• agricultura 

(Cuando se requiera la liberación controlada de fármacos o nutrientes).

Guisantes entrecruzados

Los envases de bioplásticos fabricados a partir de residuos de guisantes presentan características mecánicas muy similares a las de los plásticos tradicionales, pero a diferencia de éstos, son biodegradables. Uno de los principales hándicaps que presentan es el color, ya que no coincide con las preferencias del mercado. Además, existen ciertos productos que requieren una mayor flexibilidad, resistencia o absorción que los existentes.

El nuevo material es más deformable y resistente que otros existentes.

Incluir un reticulante, es decir, un compuesto que funciona como una malla que entrecruza estructuras químicamente, permite mejorar las propiedades de los materiales obtenidos a partir de proteínas de guisante. Concretamente, la genipina lo logra y además otorga una baja toxicidad al bioplástico, lo que la convierte en el aliado idóneo para la fabricación de materiales destinados a la alimentación, la medicina o la farmacología.

Tras los ensayos, lograron un bioplástico que pasaba de un color amarillento a uno azul oscuro, casi negro. Además, consiguieron mayor resistencia y flexibilidad y menor absorción de agua. Los expertos continúan su trabajo comparando nuevos reticulantes, tanto químicos como físicos y biológicos mediante enzimas.

Los resultados proponen a este bioplástico para su potencial uso en materiales destinados a alimentación, medicina, farmacia o agricultura.

La importancia de estas investigaciones no es solo buscar la resistencia pura en los materiales, sino también la capacidad de adaptarse a diferentes condiciones ambientales y de uso. Concretamente, mejorar las propiedades de los actuales plásticos y dar lugar a nuevas opciones válidas para las necesidades del mercado y que, al mismo tiempo, sean respetuosas con el medio ambiente. La ingeniería de bioplásticos se orienta así para encontrar este equilibrio, similar a la lección que a todos nos enseñó el sauce.

Más información en #CienciaDirecta: Desarrollan bioplásticos azules más resistentes y flexibles con proteína de guisantes