Al ser el polihidroxibutirato un biopolímero, su apli- cación puede darse como insumo primario para la fabricación de bioimplantes, bolsas o máquinas de afeitar, comenta Álvarez Campuzano.
La ingeniera Catalina Álvarez Campuzano, a través de su trabajo de maestría en Ingeniería Química de la Universidad Nacional (UN) de Colombia (Sede Manizales), ha analizado la producción de polihidroxibutirato usando como materia prima el lactosuero, un residuo que se genera en la elaboración de quesos.
La contaminación y el desperdicio son algunas de las razones por las cuales la estudiante de maestría analizó el residuo, con el fin de hallar un valor agregado útil en otros sectores industriales, diferentes al alimenticio (se usa en la producción de bebidas fermentadas y alcohólicas, ácidos orgánicos y derivados de la lactosa, entre otros ejemplos), que se podrían beneficiar con la idea.
“Al ser el polihidroxibutirato (PHB) un biopolímero, su aplicación puede darse como insumo primario para la fabricación de bioimplantes, bolsas o máquinas de afeitar”, comenta Álvarez Campuzano. Para ello, la estudiante utilizó un microorganismo nativo sin modificaciones genéticas. Se trata de una bacteria gram positiva, es decir que no presenta sustancias tóxicas para el ser humano.
“En el caso del lactosuero, que contiene altas concentraciones de nitrógeno debido a la presencia de proteínas, se debe hacer un proceso de desnaturalización y precipitación, en el que se reduce la presencia de proteínas para lograr una mayor cantidad de remoción de nitrógeno”, explica. Para ello, junto con su grupo de trabajo, experimentó varias técnicas y encontró que el método de ultrafiltración usando una membrana de celulosa-acetato permitía retirar las principales proteínas insolubles.
Con esa baja cantidad de nitrógeno, se planteó el medio de cultivo con nutrientes adicionales, se realizaron fermentaciones a 32 grados de temperatura, con 200 revoluciones por minuto de agitación, una aireación constante de 5 litros por minuto y un control de pH a 7. Ese fue el procedimiento que siguió la investigadora, quien destaca que las fermentaciones a tales temperaturas fueron muy importantes para que el metabolismo del microorganismo fuera hacia PHB y no se desviara hacia otra ruta metabólica.
El proceso de fermentación se llevó a cabo en biorreactores de 1,5 litros, usando 800 mililitros de caldo de cultivo. Después de eso, se hizo la extracción del PHB y, por último, de las películas de polímeros. Todo el proceso se desarrolló en el Instituto de Biotecnología y Agroindustria de la Sede Manizales, bajo la tutoría del profesor Juan Carlos Higuita.
Aproximadamente, el 90 % de la leche utilizada en la industria quesera es eliminada como lactosuero. De este porcentaje, el 45 % va a parar a las fuentes hídricas de ciudades productoras como Barranquilla, Bucaramanga, Simijaca y Bogotá, lo cual hace de esta sustancia uno de los principales factores de contaminación ambiental.
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