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Polimeri ottenuti biotecnologicamente (grazie all’azione di microrganismi)

Più interessante è la produzione di polimeri biodegradabili sempre grazie all’azione dei microorganismi, ma controllata dall’uomo.
Tra questi polimeri una classe importante è quella dei poliidrossialcanoati (PHAs). Questi polimeri sono usati soprattutto nel settore medicale per suture bioriassorbibili, rilascio controllato, pelle artificiale.
Dal nome si capisce che sono dei poliesteri ottenuti per polimerizzazione di acidi idrossialcanoici (un gruppo carbossilico di una molecole che reagisce con il gruppo OH dall’altra molecola adiacente, formando un legame estereo e quindi si ottiene un poliestere) attraverso polimerizzazione natura dalla fermentazione batterica di zuccheri o lipidi.
• 1990: ICI (Imperial Chemical Industries, UK): BiopolTM
• 1196: processo venduto alla Monsanto (US) e successivamente alla Metabolix (US)
• 2005: Metabolix: Presidential Green Chemistry Challenge (small business category) dell’EPA




Produzione di PHAs mediante processi biochimici
Formalmente questi polimeri si ottengono dalla polimerizzazione degli acidi idrossialcanoici, ma in realtà siccome la reazione è fatta dai microorganismi, questi non usano direttamente l’acido e lo trasformano, ma partono dal glucosio e attraverso il loro metabolismo producono questi polimeri. In particolare il batterio che opera questa trasformazione è l’ Alcaligenes Eutrophus il quale per fermentazione di una soluzione in assenza di azoto genera PHB.


L’uomo in questa produzione ha lo scopo di insegnare al batterio come produrre un sacco di questo polimero attraverso dei cicli in cui ci sono dei periodi di digiuno alternati a periodi di abbondanza di cibo e quindi i batteri imparano a fare delle scorte di energia (analogamente alle riserve di grasso degli animali prima del letargo): se nel periodo di digiuno, quindi in assenza di azoto, gli si dà glucosio loro generano un sacco di questo polimero perché lo conservano come riserva alimentare.
Una volta generate le palline di plastica, queste vengono estratte. Se assieme al glucosio si mette anche l’acido propionico si ottiene il copolimero, più lavorabile e flessibile dell’omopolimero.

Tratto da PROCESSI INDUSTRIALI ECOSOSTENIBILI di Laura Marongiu
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