Los gusanos de seda crean un posible sustituto de los microplásticos

Han pasado milenios desde que los humanos descubrieron la seda y comenzaron a cosecharla de los capullos de los gusanos de seda, pero los científicos aún están encontrando nuevos usos para este extraordinario material. Ahora los investigadores dicen que podría ayudar a abordar una creciente preocupación ambiental y de salud: los microplásticos, los minúsculos fragmentos de plástico que se han encontrado en todas partes, desde las cimas de las montañas hasta el fondo del mar, e incluso en el torrente sanguíneo humano.

La mayoría de los microplásticos ambientales se forman cuando los artículos más grandes se degradan. Pero una porción más pequeña pero notable de las partículas contaminantes se agrega deliberadamente a los productos, según un informe de la Agencia Europea de Sustancias Químicas. Estos incluyen microcápsulas que protegen y liberan gradualmente los ingredientes activos en productos como cosméticos y aerosoles agrícolas.

Para un estudio publicado en Pequeña, Los investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts y la corporación química BASF desarrollaron una alternativa biodegradable a base de seda para estas cápsulas. Este tipo de investigación es urgente para las empresas que enfrentan regulaciones más estrictas sobre el uso deliberado de microplásticos.

Encontrar materiales sustitutos para los microplásticos agregados intencionalmente es “el único lugar en el que podemos controlar realmente” la contaminación por microplásticos, además de reducir los desechos plásticos mal administrados en general, dice la química analítica ambiental de ETH Zürich Denise Mitrano, que no participó en el estudio.

La seda no es tóxica, resiste el procesamiento y puede obtenerse de fibra de baja calidad desechada por la industria textil, dice el ingeniero del MIT y coautor del estudio, Benedetto Marelli. Los investigadores han propuesto otros compuestos naturales para reemplazar los microplásticos agregados intencionalmente, pero con estos “no se pueden marcar todas las casillas al mismo tiempo, como pudimos hacer con la seda”, dice Marelli.

Los investigadores adaptaron el equipo de fabricación existente para crear microcápsulas utilizando la proteína de seda fibroína que contenía formas sólidas concentradas de un herbicida y el ingrediente común para el cuidado de la piel vitamina C. El coautor del estudio Muchun Liu, también del MIT, empapó las microcápsulas en etanol por diferentes duraciones para manipular cómo las largas cadenas de proteínas de la seda se pliegan y se unen, “sintonizando” las microcápsulas para que se disuelvan y liberen los ingredientes activos a varias velocidades deseadas.

Para competir comercialmente, las microcápsulas a base de seda deben “rendirse al mismo nivel, si no mejor, que la contraparte no biodegradable”, dice Marelli. Por ejemplo, algunos herbicidas rociados se liberan lentamente para matar las malas hierbas sin dañar los cultivos alimentarios. Cuando se probó en plantas de maíz durante seis días, el aerosol de microcápsulas a base de seda dañó las plantas menos que un producto comercial existente.

Reemplazar las microcápsulas no biodegradables con seda podría no funcionar en todos los casos, pero ya parece prometedor en comparación con las alternativas que BASF ha investigado, dice el coautor del estudio, Pierre-Eric Millard, científico de microencapsulación de la empresa. Los productos que utilizan microcápsulas a base de seda podrían estar disponibles comercialmente en unos pocos años si BASF los implementa, agrega.

A continuación, los investigadores intentarán encapsular ingredientes activos que podrían requerir un enfoque de fabricación diferente, como aquellos que deben permanecer en forma líquida o gaseosa.