Biosurfactantes: alternativas para los tensoactivos sintéticos

Cosmos . Química y petroquímica, Seguridad y mantenimiento 1334 Sin comentarios

Los compuestos tensoactivos producidos por microorganismos —hongos y bacterias principalmente— reciben el nombre de biosurfactantes (BS). Estos compuestos son alternativas para los surfactantes sintéticos (SS) y están siendo utilizados en varias ramas de la industria, principalmente en la petrolera, de limpieza y agroindustria.

Los biosurfactantes son sustancias biodegradables producidas por hongos y bacterias, dichas sustancias pertenecen a la categoría de los tensoactivos, compuestos que ayudan a disminuir la tensión superficial e interfacial de sólidos, líquidos y gases, están compuestos por dos partes, una hidrofóbica o no polar y otra hidrofílica o polar, lo cual les confiere propiedades tensoactivas, emulsificantes y dispersantes.

¿Cómo se obtienen y cómo actúan los biosurfactantes?

Para la producción de biosurfactantes se requieren los microorganismos, que son previamente aislados de fuentes contaminadas y seleccionados, de acuerdo con el tipo de función y compuestos que se quiera producir, posteriormente se selecciona una fuente de carbono ideal, una de ellas son los residuos agroindustriales —mango, plátano, café— los microorganismos se alimentan de estos, sintetizando moléculas con propiedades tensoactivas que favorecen la biodegradación de los sustratos insolubles, por ejemplo los hidrocarburos y aceites sintéticos.

Una forma gráfica y sencilla de representar la ruta biotecnológica para la fabricación de biosurfactantes se muestra en la Figura 1.


Figura 1. Ruta biotecnológica para la obtención de biosurfactantes.
Fuente: Elaboración propia.

Existen una gran variedad de microorganismos productores de biosurfactantes, y de acuerdo con la cepa, será el tipo de biosurfactante obtenido, los BS microbianos que más se han investigado son los glucolípidos (ramnolípidos, trehalolípidos, y soforolípidos) y su producción depende de la industria para la cual se requieran, por ejemplo, en la industria petrolera se utilizan para aumentar la disponibilidad de hidrocarburos y mejorar así la extracción o la biodegradación de los mismos, en la agroindustria se ha estudiado su uso en la biorremediación de suelos contaminados con plaguicidas.

Los biosurfactantes representan una alternativa para los surfactantes sintéticos por su baja toxicidad y biocompatibilidad, son biodegradables, tienen amplio espectro de actividad tensoactiva a condiciones de pH, salinidad y temperatura extremos; la capacidad de sintetizarse a partir de fuentes de carbono económicas y de los residuos de otras industrias y, por su naturaleza biológica, presentan una amplia variedad de estructuras químicas disponibles entre sus distintos tipo.

Por otro lado, presentan algunas desventajas dignas de considerarse, la regulación de la síntesis de biosurfactantes poco comprendida, altos costos a gran escala, difícilmente se pueden obtener biosurfactantes puros.

Debido a su origen, naturaleza y características emulsificantes y tensoactivas, los biosurfactantes tienen una extensa posibilidad de aplicaciones en varios sectores de la industria, figura 1.


Figura 2. Posibles aplicaciones de los biosurfactantes en la industria.
Fuente: Biosurfactantes microbianos, producción potencial con residuos agroindustriales de Chiapas. BioTecnología, Año 2013, Vol. 17 No. 3.

Es importante señalar que un mercado muy prometedor es el de los detergentes o productos de limpieza, si se elaboran con biosurfactantes aumenta su eficacia ya que en las áreas donde se utilizan permanecen los microorganismos que contiene el producto, haciendo que su efecto sea más duradero ya que estos continúan degradando las impurezas que día con día se generan con el uso o la exposición.

En ese sentido se realizan investigaciones que aportan valor agregado a los detergentes para limpieza de ropa con biosurfactantes, los cuales evitan el enjuague, por ejemplo.

Los biosurfactantes son compuestos producidos por microorganismos. Estas sustancias se utilizan como opciones para sustituir los surfactantes sintéticos, además son compuestos muy útiles en la fabricación de otros productos químicos, como productos de limpieza, cosméticos, medicamentos; así como para la biorremediación de suelos. Son compuestos clave en la solución de problemas ecológicos producidos por hidrocarburos.

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