UABDivulga - Barcelona recerca i innovació

Els polihidroxialcanoats (PHA) són plàstics biodegradables sintetitzats per bactèries com a reserva de matèria orgànica i energia. Les seves propietats són similars als termoplàstics, com polipropilè i polietilè, i el gran nombre de mescles de copolímers fa possible obtenir polímers amb les propietats desitjades per un ampli rang de possibilitats.

La tecnologia actual per la producció de PHA està basada, principalment, en cultius purs operats en condicions estèrils i utilitzant fonts de carboni pures. Aquestes condicions incrementen considerablement els seus costos de producció, impedint la seva aplicació comercial donat que els polímers sintètics són molt més econòmics. No obstant això, els polímers sintètics estan fets de recursos no renovables i es caracteritzen per la seva difícil degradació quan no són reutilitzats o reciclats. A més, la producció de PHA és més beneficiosa que la de polipropilè o polietilè quan es considera un anàlisi de cicle de vida complert.

La utilització de cultius mixtes de microorganismes, com els llots actius, per a la producció de plàstics biodegradables a partir de subproductes orgànics, s’ha proposat com a alternativa a la producció basada en cultius purs. Això redueix els costos associats a l’esterilitat, equipament d’operació i control, i permet utilitzar substrats molt més econòmics com a font de carboni. No obstant això, existeix una necessitat molt important de la optimització del procés de producció de PHA basat en cultius mixtes. A més, conèixer la composició del PHA és important perquè determinarà les propietats del bioplàstic obtingut.

Els microorganismes acumuladors de fosfat (PAO) són cultius mixtes que produeixen quantitats significatives de PHA. Els PAO són els responsables de l’eliminació biològica de fòsfor (EBPR) de les aigües residuals urbanes. Són capaços d’emmagatzemar matèria orgànica en forma de PHA en condicions anaeròbiques. El treball que es presenta es centra en l’estudi de la composició de PHA (proporció de poli-hidroxibutiratat (PHB), poli-hidroxivalerat (PHV) i poli-hidroxi-2-metilvalerat (PH2MV)) i la quantitat produïda amb diferents fonts de carboni (acetat, propionat, butirat, glucosa i la mescla de tots els substrats) utilitzant dues comunitats microbianes EBPR desenvolupades en diferents condicions.

Els resultats mostren la capacitat dels dos cultius microbians de produir quantitats importants de PHA amb diferent proporció del polímers. La composició varia amb la font de carboni utilitzada, però també ho fa segons les condicions en que s’ha desenvolupat el cultiu microbià. Això pot portar al desenvolupament de bioplàstics amb composició a mida segons les propietats requerides a priori, i a un cost molt més reduït que utilitzant cultius purs de microorganismes.