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PRODUCCIÓN DE BIOPLÁSTICOS A PARTIR DE
BACTERIAS EMPLEANDO SUSTRATOS NO
CONVENCIONALES.
Autores
Mariana Cardona Betancur. Msc.
Lina María Agudelo Escobar MsC.
Grupo de Biotransformación
Escuela de Microbiología

10 de Septiembre de 2012

Contenido
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Introducción
Planteamiento del Problema
Producción de bioplásticos empleando
bacterias
ObjetivosMetodología
Resultados y Discusión
Conclusiones

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Planteamiento del Problema
…”El mayor porcentaje de este material se convierte directamente en
basura al usarse y ser desechado”…

LOS PLÁSTICOS

Hay más de 18.000 piezas de bolsas
plásticas que flotan en cada kilómetro
cuadrado de los océanos del mundo.

El 11% de nuestra basura son desechos
plásticos, y esto aumenta un 1% desde1960.

No son degradados fácilmente por
medio de procesos naturales y tardan en
descomponerse hasta 300 años.

Su producción es de aprox. 260 millones
de ton/año.

En su elaboración se consumen
anualmente cerca de 270 millones de
toneladas de petróleo y gas.

Poseen tiempo de uso corto, por lo cual
representan del 35-55% de los residuos
no biodegradables que van a los rellenossanitarios.

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Metodologías que permitan la degradabilidad de
los plásticos

Plásticos
oxo-degradables

Origen y Producción

Plásticos
bio-degradables

Obtenidos naturalmente

biomasa. Celulosa, Almidón,
Quitosan

Sintetizados a partir de fuentes
renovables.

Poli-ácido láctico(PLA), poliácidos glicoles(PGA), policaprolactonas(PCL)

Producidos por microorganismos
o modificadosgenéticamente.
Mezclas de polímeros
biodegradables.

Fuente: European Bioplastic, 2009,

Ejemplos

Poli-hidroxialcanoatos(PHAs),
poli-3-hidroxibutarato (PHB)
Polivinilalcohol (PVOH) +
policaprolactonas (PCL)

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Polímeros Biodegradables
Producción mundial
de Bioplásticos

Biodegradable
No Biodegradable
Total

Fuente: European Bioplastic, Mayo 2011

5Polihidroxialcanoatos (PHAs)

Sustratos
agroindustriales
Agua
CO2

Agua
Oxígeno

Biodegradación
(Compostaje)

Energía
Fermentación

Moldeo
Productos
Bioplásticos

Obtención,
Extracción y
purificación PHAs

Reciclaje

Los
PHAs
son
bioplásticos
producidos intracelularmente por
bacterias, poseen
propiedades
termoplásticas, son biodegradables,
biocompatibles, además, poseen un
altogrado de polimerización y de
cristalización.
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Microorganismos productores de PHAs
La síntesis bacterial de Polihidroxialcanoatos (PHAs) en diversas
especies, más de 300 en total, permite acumular intracelularmente
grandes cantidades de polímero (aproximadamente 90% del peso celular)
debido al metabolismo y a los requerimientos energéticos empleados por
éstas bacterias.
Bacterias queacumulan PHAs
Bacteria

% peso seco

Ralstonia eutropha

96

Ralstonia eutropha ATCC 17699

80-90

Rhodobacter

80

Azospirillum

75

Azotobacter

73

Methylocystis

70

Leptothrix

67

Pseudomonas

67

Baggiatoa

57

Rhizobium

57

Fuente: http://www.biopolymer.net

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Ralstonia eutropha ATCC 17699

La bacteria Ralstonia eutropha ATCC 17699 es lamás
estudiada para la producción de PHAs, debido a su
excelente capacidad para acumular una gran cantidad de
polímero como el ácido Polihidroxibutirato (PHB) a partir
de fuentes de carbono simples como fructosa, glucosa,
ácido acético y fuentes de carbono no convencionales como
almidones, melazas y suero de leche.

Material
celular

Ralstonia eutropha ATCC 17699

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Ruta Metabólicade Ralstonia eutropha ATCC 17699
para la producción de PHAs

Azúcares
Ruta Metabólica I
Acetil-CoA
Ruta Metabólica III

PHAs scl: PHB
PHA con 3HV
PHAs mcl: Poly(3HA)

PHAs mcl: PHA con 4HB
PHA con HH

Otras Rutas Metabólicas
Dependiendo de la fuente de
carbono.

Malonil-CoA

(R)-3-Hidroxiacil-CoA

Ácidos
Grasos

Ruta Metabólica II

Los scl – PHA tiene propiedades...