I poli-idrossi-alcanoati (PHA)
Si tratta di polimeri termoplastici che appartengono alla categoria dei poliesteri.
La loro formula di struttura è la seguente:
In cui troviamo due parametri R e n su cui i produttori possono intervenire per produrre materiali dalle differenti caratteristiche.
Il radicale R rappresenta la cosiddetta catena laterale ed è un alchile che può essere di vario tipo, lineare o ramificato, saturo o insaturo, aromatico, alogenato, ecc. mentre n rappresenta la lunghezza della catena lineare
Nella tabella seguente vediamo alcuni polimeri al variare dei parametri sopra menzionati.
Particolarmente interessante è il poli-idrossi-butirrato (PHB) il quale, avendo caratteristiche molto simili al polipropilene (PP), specialmente se associato al poli-idrossi-valerato, è candidato ad avere una sempre maggiore diffusione.
Il poliidrossibutirrato è stato scoperto nel 1926 da Maurice Lemoigne durante i suoi studi all’istituto Pasteur sul Bacillus Megaterium. La sua scoperta passò inosservata in quanto la produzione del PHB non poteva competere con il costo irrisorio del petrolio e dei suoi derivati. Un rinnovato interesse si ebbe negli anni ’70 a causa della prima grande crisi petrolifera e oggigiorno il PHB è al centro dell’interesse grazie alla sua biodegradabilità.
La produzione dei poliidrossialcanoati e del poliidrossibutirrato in particolare passa attraverso lo sfruttamente di alcuni tipi di batteri.
I batteri del gruppo Ralstonia producono poliidrossialcanoati a catena laterale corta, mentre quelli del tipo Pseudomonas producono poliidrossialcanoati a catena laterale media. A livello industriale si utilizzano batteri della specie Escherichia Coli cui siano stati trasferiti i geni del batterio Ralstonia. In questo modo si sfrutta un batterio la cui biologia è molto ben conosciuta, che è in grado di produrre il PHA ma non possiede le vie metaboliche per degradarlo.
La produzione della materia plastica consiste nel far crescere la coltura batterica e, ad un certo punto dello sviluppo, sottrarre al terreno di coltura determinati nutrienti. Questo stimola il batterio a produrre il PHA e accumularlo al suo interno con concentrazioni che raggiungono il 90% in peso, come si può vedere nell’immagine seguente, sulla destra.
Un altro importante impiego dei polimeri biodegradabili è quello chirurgico. Infatti alcuni di questi polimeri, oltre ad essere degradati dai batteri ambientali sono anche riassorbibili dai tessuti organici, rendendoli adatti ad impieghi chirurgici come oggetti di sutura, bypass cardiovascolari e inneschi per la crescita tessutale.
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