OPTIMIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE UN BIOPOLÍMERO A PARTIR DE MUCÍLAGO DE NOPAL Y ALMIDÓN

La industria plástica depende directamente del petróleo, lo que hace sumamente necesario generar alternativas a sus componentes habituales, esto convierte a los bioplásticos en una interesante opción, particularmente en países sin recursos propios de hidrocarburos porque, además, reducen sustancialmente sus emisiones de dióxido de carbono. Anualmente, los plásticos sintéticos provenientes del petróleo equivalen a más de 200 millones de toneladas y esta cifra se incrementa cada año en, aproximadamente, un 5%. El presente trabajo establece una propuesta medioambientalmente equilibrada y con un proceso de biodegradación más eficaz en comparación con los plásticos convencionales, produciendo un biopolímero en el que se emplea materia prima totalmente orgánica, en particular mucílago de nopal y almidón

Optimizar la producción de un biopolímero elaborado con mucílago de nopal y almidón mediante un proceso de polimerización como una alternativa más amigable medioambientalmente con respecto a los plásticos convencionales.

La metodología empleada para la extracción del mucílago fue tomada de la propuesta realizada por el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias INIFAP y se centró en 4 parámetros: 1) la relación nopal/agua: 1:1, 1:2, 1:3 y 1:4 (w/v). 2) la relación de mezcla en solución de mucílago/etanol: 1:1, 1:2, 1:3 y 1:4 (v/v). 3) el tiempo de calentamiento: 1h, 2h, 3h y 4h, a 80±2°C. 4) el pH: control sin modificación de pH (4.45), y muestras a pH de 4, 3, 2 y 1. La caracterización química se realizó de acuerdo a los métodos de la AOAC (1990) y la AACC (2000). Se recolectaron cladodios de dos años de edad durante el periodo de sequía (febrero-mayo) durante la mañana, posteriormente se limpió, homogenizó, desproteinizó, y se filtró para obtener el mucílago puro.

Las condiciones óptimas para la extracción del mucílago donde se obtuvo su mayor rendimiento fueron: relación de nopal/agua de 1:2 (w/v) con un tiempo de calentamiento de 1 h a 80±2ºC, una relación de mucílago/etanol de 1:4 (v/v), y a un pH de 4.45 (pH del nopal). El método para la extracción de mucílago considerando su mayor rendimiento consistió en, limpieza inicial del nopal y eliminación de espinas, para después ser triturado en secciones de 2 cm y homegenizado con agua 1:2 (w/v), con calentamiento a 80±2ºC/1 h, y precipitación con etanol al 96%. Dados los resultados obtenidos, se recomienda el uso del biopolímero en la elaboración de empaques para productos cosméticos y de aseo, en productos de bajo costo tales como bolígrafos, peines y para la producción de artículos químicos a granel obtenidos a partir de la polimerización. Se sugiere también su uso como materiales funcionales en aplicaciones del sector farmacéutico y en el diseño de dispositivos biomédicos incluidos los productos cardiovasculares, scaffolds para la regeneración de los tejidos, injertos vasculares y válvulas cardíacas, pro-fármacos, tratamientos dentales y maxilofaciales (tejidos rectores y de regeneración ósea), administración de medicamentos (pastillas, implantes), nutrición (tanto para hombres como para animales no humanos), ortopedia, urología y materiales para el manejo de heridas (suturas y apósitos). Otro de los temas a destacar en esta conclusión, es que actualmente en el mundo, el uso de plásticos derivados del petróleo genera un alto impacto ambiental, siendo una exigencia del mundo actual el desarrollo de tecnologías y de materiales que propendan por la salud del planeta.