Los nuevos materiales biodegradables para bolsas de compras pueden reemplazar a los microplásticos en la fortificación de alimentos y productos de limpieza.
La contaminación por microplásticos es una crisis ambiental mundial creciente.bolsas de compras biodegradablesEstimaciones recientes sugieren que entre 500.000 y 8 millones de toneladas de plástico se vierten al océano cada año, con una tasa de crecimiento del 4%, de las cuales entre 49.000 y 53.000 toneladas son microplásticos. Definidos como partículas sólidas sintéticas con un tamaño de entre 1 micrón y 5 milímetros, los microplásticos son difíciles de degradar y están presentes en toda la cadena alimentaria, lo que representa un riesgo ambiental y para la salud. Estudios han demostrado que los pacientes con microplásticos en placas de la arteria carótida enfrentan un mayor riesgo de ataque cardíaco, accidente cerebrovascular o muerte. Los microplásticos también pueden transportar sustancias químicas tóxicas al torrente sanguíneo, causando más problemas de salud. Como resultado, Estados Unidos y algunas otras regiones han prohibido el uso de microplásticos en productos de consumo desechables por el inodoro, y la Comisión Europea ha propuesto regulaciones más estrictas.
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Las estrategias de mitigación incluyen la filtración a nivel micrométrico en el tratamiento de aguas residuales, que ha tenido un éxito limitado debido a los desafíos de infraestructura, y la conversión catalítica de residuos plásticos en otros productos. Sin embargo, reemplazar los microplásticos no degradables con alternativas degradables ofrece un enfoque potencialmente más sostenible. En este estudio, evaluamos el potencial de una plataforma de micropartículas poliméricas (MP) biodegradables como alternativa a los microplásticos no degradables en dos aplicaciones: (1) aditivos de microesferas en productos de cuidado personal y (2) materiales de encapsulación para la administración oral de micronutrientes en la fortificación de alimentos. Ambas aplicaciones se basan en partículas poliméricas de tamaño micrométrico, que están hechas principalmente de materiales no degradables. Las micropartículas poliméricas se utilizaron como microesferas en productos de cuidado personal y como estabilizadores para la liberación controlada de nutrientes en la fortificación de alimentos. Estas aplicaciones proporcionan una prueba de concepto para la versátil plataforma MP como alternativa a los microplásticos.
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Estudios previos han explorado diversos polímeros biodegradables como alternativas a los plásticos no degradables. Sin embargo, los resultados han sido limitados debido a los diversos requisitos de los materiales para las diferentes aplicaciones. Para abordar estas necesidades, diseñamos una serie de polímeros inspirados en productos naturales.bPolímeros de poli(aminoéster) (PAE) degradables por hidrólisis y con un perfil monomérico rico y diverso. Los polímeros PAE se pueden sintetizar mediante un proceso económico por etapas, lo que proporciona una base viable para la fabricación a gran escala. Preparamos poli(bLas micropartículas poliméricas de aminoéster (aminoéster) con propiedades físicas controladas demostraron su aplicación exitosa como sustitutos de microplásticos en productos de cuidado personal y fortificación de alimentos. Las micropartículas se degradaron en azúcares de moléculas pequeñas y derivados de aminoácidos, lo que resalta aún más sus posibles beneficios ambientales.
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Conclusiones
Esta plataforma PAE MP demostró una alternativa funcional a los microplásticos no degradables utilizados en productos de limpieza y fortificación de alimentos. En productos de limpieza, los PAE MP mejoraron eficazmente la eficiencia de limpieza de un producto enjuagable representativo y eliminaron eficazmente ingredientes potencialmente tóxicos como alternativa a las microesferas no degradables tradicionales. En la fortificación de alimentos, los PAE MP proporcionaron una protección fiable para diversas vitaminas y minerales esenciales en condiciones prolongadas de cocción y almacenamiento, a la vez que permitieron una rápida liberación de nutrientes en un sistema digestivo humano simulado. En general, estos poli(bLas micropartículas de polímero de éster amino (E-amino) proporcionan una plataforma potencial para reemplazar el uso de microplásticos en una amplia gama de aplicaciones en todo el mundo.
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