polimeros

Rev. Int. Contam. Ambie. 29 (1) 77-115, 2013

REVISIÓN
SÍNTESIS Y BIODEGRADACIÓN DE POLIHIDROXIALCANOATOS:
PLÁSTICOS DE ORIGEN MICROBIANO

Yolanda GONZÁLEZ GARCÍA, Juan Carlos MEZA CONTRERAS, Orfil GONZÁLEZ REYNOSO
y Jesús Antonio CÓRDOVA LÓPEZ

Departamento de Madera, Celulosa y Papel, Universidad de Guadalajara
(Recibido diciembre 2011, aceptado noviembre 2012)
Palabras clave:polihidroxialcanoatos, polihidroxibutirato, despolimerasas, biopoliésteres
RESUMEN
Los polihidroxialcanoatos (PHA) son biopoliésteres sintetizados intracelularmente
por algunos microorganismos como reserva de carbono y energía que, una vez extraídos de la célula, presentan propiedades físicas similares a plásticos derivados
del petróleo. A partir de la década de 1980 han sido estudiadosintensivamente y
actualmente siguen siendo un tema de investigación importante, sobre todo como
sustitutos de los plásticos de origen petroquímico, ya que los PHA son completamente biodegradables y se producen a partir de fuentes de carbono renovables.
También tienen una aplicación importante como materiales biocompatibles en el
área biomédica y farmacéutica. En este trabajo se presenta una revisiónbibliográfica
extensa sobre las investigaciones realizadas respecto a la biosíntesis y la biodegradación de los PHA, así como el estado actual de su producción y comercialización
a gran escala, y las perspectivas futuras en relación al estudio y aplicación de estos
bioplásticos.

Key words: polyhydroxyalkanoates, polyhydroxybutyrate, depolymerase, biopolyesters
ABSTRACT
Polyhydroxyalkanoates(PHA) are biopolyesters synthesized by numerous microorganisms as an intracellular carbon and energy storage compound, and they have
physical and chemical properties similar to those of petroleum-based plastics. They
have been extensively studied since 1980, nowadays they are still an important
research topic as substitutes of conventional plastics since PHA are biodegradable
and synthesized fromrenewable resources. They also have an important application as biocompatible materials in the biomedical and pharmaceutical field. In this
work is presented an extensive bibliographic review about scientific research on the
biosynthesis and biodegradation of PHA, the status of its industrial production and
commercialization, and the future perspectives regarding the study and application
ofthese bioplastics.

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Y. González García et al.

INTRODUCCIÓN
Los productos plásticos tienen cualidades muy
versátiles entre las que destacan su durabilidad y
resistencia a la degradación, por lo que tienen un uso
extendendido en la manufactura de una amplia variedad de productos, los cuales resultan imprescindibles
para el estilo de vida actual (Khanna y Srivastava
2005). Estosproductos son también parte esencial
de todas las industrias y en muchos casos han reemplazado el uso de vidrio y papel como materiales de
empaque. Su consumo anual se ha incrementado de
5 millones de toneladas, en 1950, a cerca de 200 millones de toneladas al año actualmente. Sin embargo,
al ser resistentes a la degradación, su uso extensivo
genera desechos que se acumulan en el ambiente a
unatasa de 25 millones de toneladas al año, 40 %
de las cuales son dispuestas en rellenos sanitarios,
mientras que cientos de miles de toneladas son
arrojadas a ambientes marinos. Este hecho ocasiona
graves problemas, entre los que destacan el requerimiento de grandes espacios para su disposición,
contaminación visual y muerte de animales que los
ingieren accidentalmente, entre otros (Reddy etal.
2003, Salehizadeh y Van Loosdrecht 2004).
Se ha intentado atacar la problemática de la
acumulación de plásticos en el ambiente a través
de procesos de incineración, reciclaje, fotodegradación o reuso. Sin embargo estas medidas presentan desventajas por lo que no se consideran como
soluciones 100% efectivas. Por ejemplo, durante el
proceso de incineración se puede desprender ácido...