¿Los aminoácidos son monómeros de qué productos bioquímicos?
La industria de los bioplásticos está todavía en sus inicios y crece rápidamente, pero actualmente hay mucha terminología confusa en el ámbito de los bioplásticos. Dedicaremos algún tiempo a analizar algunos de los términos actualmente aceptados por las principales organizaciones de bioplásticos. En primer lugar, vamos a empezar con el hecho de que no todos los polímeros/plásticos de base biológica son biodegradables. Más adelante aclararemos la diferencia entre bioplásticos y biopolímeros. Los polímeros de base biológica suelen proceder de fuentes renovables, como las plantas, el maíz y otros materiales de partida de la biomasa.
Un buen ejemplo de un plástico de base biológica, pero no biodegradable, es la nueva botella vegetal de la empresa Coca-Cola. El polímero utilizado en las botellas de plástico es el tereftalato de polietileno (PET, reciclado número 1). El PET se produce mediante la polimerización por condensación de monoetilenglicol (MEG) y ácido tereftálico (TA). Los proveedores de la botella de la planta de Coco-Cola sustituyeron el MEG basado en combustibles fósiles por una materia prima de origen biológico. Siguen utilizando ácido tereftálico basado en combustibles fósiles, por lo que cuando se mide el contenido de carbono de base biológica, éste se sitúa en el rango del 28%. La botella de la planta es un “drop-in” para los flujos actuales de reciclaje de PET y se ha demostrado que tiene las mismas propiedades que el PET 100% basado en combustibles fósiles. Un buen comienzo. Varias empresas están trabajando en colaboración con Coke para desarrollar un ácido tereftálico de base biológica que permita obtener un polímero de PET totalmente biológico.
¿Qué polímero es un biopolímero cerebral?
Una de las principales diferencias entre los biopolímeros y otros polímeros se encuentra en sus estructuras. Todos los polímeros están formados por unidades repetitivas llamadas monómeros. Los biopolímeros suelen tener una estructura bien definida, aunque ésta no es una característica definitoria. La composición química exacta y la secuencia en la que están dispuestas estas unidades se denomina estructura primaria, en el caso de las proteínas. Muchos biopolímeros se pliegan espontáneamente en formas compactas características, que determinan sus funciones biológicas y dependen de forma complicada de sus estructuras primarias. La biología estructural es el estudio de las propiedades estructurales de los biopolímeros. En cambio, la mayoría de los polímeros sintéticos tienen estructuras mucho más simples y aleatorias. Este hecho conduce a una distribución de masas moleculares que no existe en los biopolímeros. De hecho, como su síntesis está controlada por un proceso dirigido por una plantilla en la mayoría de los sistemas, todos los biopolímeros de un tipo (digamos una proteína específica) son iguales: todos contienen las mismas secuencias y números de monómeros y, por tanto, todos tienen la misma masa.
¿Qué afirmación describe una reacción de condensación?
Según la norma D-5488-94d de la ASTM, biodegradable significa capaz de sufrir una descomposición en dióxido de carbono, agua metano, compuestos inorgánicos o biomasa en la que el mecanismo predominante es la acción enzimática de los microorganismos que puede medirse mediante ensayos estándar, durante un periodo de tiempo específico, que refleje las condiciones de eliminación disponibles. Existen diferentes medios (líquido, inerte o medio de compostaje) para analizar la biodegradabilidad. La compostabilidad es la biodegradabilidad del material utilizando un medio de compostaje. La biodegradación es la degradación de un material orgánico causada por la actividad biológica, principalmente la acción enzimática de los microorganismos.
Esto conduce a un cambio significativo en la estructura química del material. Los productos finales son dióxido de carbono, nueva biomasa y agua (en presencia de oxígeno: aerobios) o metano (sin oxígeno: anaerobios), tal y como se define en la norma europea EN 13432:2000. Lamentablemente, dependiendo de la norma utilizada (ASTM, EN), hay que realizar diferentes condiciones de compostaje (humedad, ciclo de temperatura) para determinar el nivel de compostabilidad. Por lo tanto, es difícil comparar los resultados utilizando diferentes condiciones estándar. También hay que tener en cuenta la cantidad de mineralización así como la naturaleza del residuo que queda tras la biodegradación. La acumulación de contaminaciones con residuos tóxicos y las reacciones químicas de la biodegradación pueden causar la inhibición del crecimiento de las plantas en estos productos, que deben servir como fertilizantes. En realidad, la cuestión clave es determinar, para estos subproductos, el nivel de toxicidad en el medio ambiente, que se denomina ecotoxicidad.
Polímeros sintéticos
Una diferencia importante pero definitoria entre los polímeros y los biopolímeros se encuentra en sus estructuras. Los polímeros, incluidos los biopolímeros, están formados por unidades repetitivas llamadas monómeros. Los biopolímeros tienen intrínsecamente una estructura bien definida:
La composición química exacta y la secuencia en la que se disponen estas unidades se denomina estructura primaria. Muchos biopolímeros se pliegan espontáneamente en formas compactas características (véase también “plegamiento de proteínas”, así como estructura secundaria y estructura terciaria), que determinan sus funciones biológicas y dependen de forma complicada de sus estructuras primarias. La biología estructural es el estudio de las propiedades estructurales de los biopolímeros.
De hecho, como su síntesis está controlada por un proceso dirigido por una plantilla en la mayoría de los sistemas in vivo, todos los biopolímeros de un tipo (digamos una proteína específica) son iguales: todos contienen la misma secuencia y número de monómeros y, por tanto, todos tienen la misma masa. Este fenómeno se denomina monodispersidad, a diferencia de la polidispersidad de los polímeros sintéticos. Por ello, los biopolímeros tienen un índice de polidispersidad de 1.