Cómo hacer un bioplástico de algas – Lo básico
Las macroalgas son probablemente uno de los organismos más útiles de la tierra debido a que son las mayores productoras de oxígeno, consumen la mayor parte del CO2 de la atmósfera y tienen una amplia gama de aplicaciones en diversas industrias de todo el mundo[1].
Las macroalgas se han adaptado a lo largo de la historia evolutiva a condiciones ambientales hostiles y a la competencia por la luz, los nutrientes y el espacio. Esto ha dado lugar a una compleja y amplia gama de compuestos denominados “metabolitos secundarios”, que van desde carotenoides, terpenoides y vitaminas hasta ácidos grasos saturados/insaturados, aminoácidos y todo tipo de polisacáridos. Muchos de estos metabolitos secundarios también están halogenados (especialmente el bromo y el cloro)[2]. Esta halogenación confiere a los compuestos algunas características notables que se han investigado con fines médicos y farmacéuticos. A continuación se comentan algunas aplicaciones interesantes de las algas.
Las algas son una valiosa fuente de alimento que contiene pocas calorías pero que es rica en vitaminas, minerales, proteínas, polisacáridos, esteroides y fibras dietéticas. Los ficocoloides, como el agar agar, la carragenina y los ácidos algínicos, son los principales constituyentes de las paredes celulares de las algas pardas y rojas y se utilizan ampliamente en varias industrias alimentarias, especialmente en países asiáticos como China, Japón y Corea[3].
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Las algas marinas, o macroalgas, son miles de especies de algas marinas macroscópicas y multicelulares. El término incluye algunos tipos de macroalgas Rhodophyta (rojas), Phaeophyta (marrones) y Chlorophyta (verdes). Las especies de algas marinas, como los kelps, proporcionan un hábitat esencial para la pesca y otras especies marinas y, por tanto, protegen las fuentes de alimentos; otras especies, como las algas planctónicas, desempeñan un papel vital en la captura de carbono y producen al menos el 50% del oxígeno de la Tierra[3].
Los ecosistemas naturales de algas están a veces amenazados por la actividad humana. Por ejemplo, el dragado mecánico de algas destruye el recurso y las pesquerías dependientes. Otras fuerzas también amenazan algunos ecosistemas de algas; una enfermedad de desgaste en los depredadores de erizos púrpura ha provocado un aumento de la población de erizos que ha destruido grandes regiones de bosques de algas en la costa de California[4].
Los seres humanos tienen una larga historia de cultivo de algas para su uso. En los últimos años, el cultivo de algas se ha convertido en una práctica agrícola mundial que proporciona alimentos, material de partida para diversos usos químicos (como la carragenina), piensos para el ganado y fertilizantes. Debido a su importancia en la ecología marina y en la absorción de dióxido de carbono, recientemente se ha prestado atención al cultivo de algas como estrategia potencial de mitigación del cambio climático para el secuestro biológico de dióxido de carbono, junto con otros beneficios como la reducción de la contaminación por nutrientes, el aumento del hábitat para las especies acuáticas costeras y la reducción de la acidificación local de los océanos[5].
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La presente invención se refiere a un método de preparación de un polvo de algas con un contenido reducido de proteínas, a una composición bioplástica formulada a partir de dicho polvo, a un método de producción de un producto plástico obtenido a partir de dicho polvo de algas, y al producto plástico así obtenido. Un método para preparar un polvo de algas, en particular destinado a producir un producto plástico, que comprende las etapas sucesivas de: – cultivar y/o cosechar una biomasa de algas, – reducir la cantidad intrínseca de proteínas de las algas en al menos un 10%, preferiblemente en al menos un 40%, más preferiblemente en al menos un 70%, y más preferiblemente aún en al menos un 75%, en masa respecto a la masa de proteínas de la biomasa cosechada, – secar, – reducir en polvo o en gránulos.
Sin embargo, las composiciones bioplásticas y los productos bioplásticos descritos en la solicitud de patente mencionada, si bien presentan buenas características mecánicas, también presentan malas características de color y un color azulado o morado persistente, al contrario que la transparencia o el color claro que presentan los productos plásticos. Sin embargo, las composiciones bioplásticas y los productos bioplásticos descritos en la mencionada solicitud de patente, aunque tienen buenas características mecánicas, también tienen características de olor pobres y un color oscuro o marrón persistente, a diferencia de la transparencia o el color claro. buscados en los productos plásticos.
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ResumenLa matriz extracelular (MEC) proporciona un soporte estructural para el crecimiento, la adhesión y la proliferación de las células, lo que tiene un gran impacto en el destino de las mismas. Se seleccionaron las especies de macroalgas marinas Ulva sp. y Cladophora sp. por sus variaciones estructurales, porosa y fibrosa respectivamente, y se evaluaron como candidatos alternativos de ECM. Se utilizó el método de descelularización-recelularización para fabricar andamios de celulosa de algas marinas para el crecimiento in vitro de células de mamíferos. Se confirmó que ambos andamiajes no eran tóxicos para los fibroblastos, lo que se reflejó en una alta viabilidad durante 40 días de cultivo. Cada estructura de celulosa de algas marinas demostró un impacto distinto en el comportamiento celular y en las tasas de proliferación. El andamio de Cladophora sp. promovió células alargadas que se extendían a lo largo del eje de sus fibras y un crecimiento celular lineal gradual, mientras que la superficie porosa de Ulva sp. facilitó un rápido crecimiento celular en todas las direcciones, alcanzando la saturación en la tercera semana. Por lo tanto, la celulosa de algas es un nuevo biomaterial biocompatible con el medio ambiente, con variaciones estructurales que tienen un gran potencial para diversas aplicaciones biomédicas, al tiempo que promueven la acuicultura y la agenda ecológica.