Tendencias en el Uso de la Biotecnología en el Sector ... - Fedit

comercial. A modo de ejemplo se describirán a continuación dos de tales logros, uno
relacionado con el campo de las pinturas y otro con el de los revestimientos.
Biopolímeros como base de pinturas.
Los denominados aglutinantes (binders) se utilizan habitualmente como
componentes en las formulaciones de pinturas y revestimientos. Los más empleados
son sintéticos, del tipo de poliacrilatos, poliuretanos y poliésteres que contienen grupos
funcionales ácidos y epoxi. Estos aglutinantes son transesterificados con polialcoholes
y poliácidos para dar lugar a pinturas alquídicas de secado rápido, que son diluidas
con un disolvente sintético para obtener la viscosidad y estabilidad deseadas. Las
características de los revestimientos alquídicos son determinadas en gran medida por
la elección de los aglutinantes en combinación con la retícula que se forma durante el
secado. El endurecimiento final tiene lugar a través de la formación de una red
polimérica generada mediante enlace químico y, en ciertos casos, interacciones físicas
entre los residuos de ácidos grasos insaturados presentes.
Recientemente ha sido descrito el uso de poli(3-hidroxialcanoatos) (PHA) como
agente aglutinante en formulaciones de pinturas, como aditivo a los aglutinantes
sintéticos convencionales. Su uso resulta en un endurecimiento más rápido y en un
menor tiempo de secado.
En otros estudios se ha comprobado que la utilización de ciertos PHA hace
innecesario el empleo conjunto de otros aglutinantes sintéticos. De hecho, en la
práctica, los PHA pueden actuar por sí mismos como aglutinantes. El resultado es la
obtención de pinturas que producen un revestimiento biodegradable tras el secado, en
contraposición con las pinturas que contienen aglutinantes sintéticos, que son no
biodegradables.
Los PHA que pueden ser utilizados con este fin pueden estar formados por
monómeros de entre 6 y 16 átomos de carbono, preferentemente conteniendo una o
varias insaturaciones. Como resultado de la presencia de las insaturaciones en las
cadenas laterales, durante el secado se produce una reticulación de la matriz.
Además, el secado es acelerado si se realiza a elevadas temperaturas (proceso
oxidativo) o bajo luz ultravioleta (fotooxidación). Tras el secado, las pinturas
conteniendo los aglutinantes basados en PHA poseen unas propiedades adecuadas
en relación a sus características hidrófobas, brillo, flexibilidad y adhesión a diversos
sustratos, entre los que se incluyen vidrio, metal, madera y papel.
Los PHA son poliésters sintetizados por ciertas bacterias constituidos por unidades
repetitivas de diversos hidroxiácidos o mezclas de ellos. Al igual que el poli(ácido
láctico), los PHA son poliésteres alifáticos producidos a partir de materias primas
renovables. Sin embargo, mientras que la producción de poli(ácido láctico) es un
proceso en dos etapas (una primera de fermentación para obtener el monómero
seguida de un paso convencional de polimerización química), los PHA son producidos
directamente mediante fermentación de una fuente de carbono por parte del
microorganismo.
En los últimos 20 años ha sido aislada una enorme cantidad de PHA diferentes a
partir de bacterias, conteniendo aproximadamente 150 hidroxiácidos diferentes como
constituyentes. Estos poliésteres insolubles en agua se acumulan en el citoplasma y
se depositan como inclusiones que se denominan gránulos de PHA, que pueden
suponer más del 90% del peso seco celular. Éstos sirven a las bacterias como
compuestos de almacenamiento y reserva de carbono y energía. Las enzimas clave
que intervienen en la síntesis de estos biopolímeros son las PHA sintasas, que
catalizan la adición estereoselectiva de nuevas unidades de monómero a la cadena de
polímero a partir de sustratos en forma de (R)-3-hidroxiacil-CoA, con la consiguiente
liberación de CoA (coenzima A).
La estructura genérica de los PHA responde a la siguiente fórmula:
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