Investigadores del MIT han desarrollado un nuevo material biodegradable para reemplazar microplásticos en productos de belleza. Este avance busca mitigar el impacto ambiental de los microplásticos, que provienen de la descomposición de neumáticos y plásticos, así como de pequeñas perlas en cosméticos. Los nuevos polímeros se descomponen en azúcares y aminoácidos inofensivos, y pueden encapsular nutrientes esenciales como vitaminas, mejorando la nutrición global. Además, estos materiales han demostrado ser efectivos en limpiadores, superando a los microplásticos tradicionales. Esta investigación representa un paso importante hacia la reducción de microplásticos en el medio ambiente.
Los microplásticos se han convertido en un grave problema ambiental, presentes en casi todos los rincones del planeta. Su origen se encuentra en la descomposición de neumáticos, prendas de vestir y envases plásticos. Sin embargo, una fuente significativa de estos contaminantes son las pequeñas perlas que se añaden a ciertos limpiadores, cosméticos y otros productos de belleza.
Con el objetivo de abordar esta problemática desde su raíz, investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado una nueva clase de materiales biodegradables que podrían reemplazar las perlas plásticas utilizadas actualmente en productos de belleza. Estos polímeros se descomponen en azúcares y aminoácidos inofensivos.
“Una forma de mitigar el problema de los microplásticos es limpiar la contaminación existente. Pero también es crucial mirar hacia adelante y concentrarse en crear materiales que no generen microplásticos desde el principio”, afirma Ana Jaklenec, investigadora principal del Koch Institute for Integrative Cancer Research del MIT.
Estos nuevos materiales también podrían tener aplicaciones adicionales. En un estudio reciente, Jaklenec y su equipo demostraron que estas partículas pueden encapsular nutrientes como la vitamina A. Fortalecer alimentos con vitamina A encapsulada podría beneficiar a las más de 2 mil millones de personas en todo el mundo que sufren deficiencias nutricionales.
Jaklenec y Robert Langer, profesor del MIT y miembro del Koch Institute, son los autores principales del estudio publicado hoy en Nature Chemical Engineering. La autora principal es Linzixuan (Rhoda) Zhang, estudiante graduada en ingeniería química del MIT.
En 2019, este mismo equipo había reportado un material polimérico capaz de encapsular vitamina A y otros nutrientes esenciales. También encontraron que las personas que consumieron pan hecho con harina fortificada con hierro encapsulado mostraron niveles elevados de este mineral.
No obstante, desde entonces, la Unión Europea ha clasificado este polímero conocido como BMC como microplástico e incluyó su prohibición a partir de 2023. Como resultado, la Fundación Bill y Melinda Gates solicitó al equipo del MIT el diseño de una alternativa más amigable con el medio ambiente.
Bajo la dirección de Zhang, los investigadores recurrieron a un tipo de polímero previamente desarrollado por el laboratorio de Langer, conocido como poli(beta-amino ésteres). Estos polímeros son biodegradables y se descomponen en azúcares y aminoácidos.
Ajustando la composición de los bloques constructivos del material, los investigadores pudieron modificar propiedades como hidrofobicidad (capacidad para repeler agua), resistencia mecánica y sensibilidad al pH. Tras crear cinco materiales candidatos diferentes, identificaron uno con la composición óptima para aplicaciones relacionadas con microplásticos, incluyendo su capacidad para disolverse en ambientes ácidos como el estómago.
Los investigadores demostraron que podían utilizar estas partículas para encapsular vitaminas A, D, E, C, zinc e hierro. Muchos de estos nutrientes son susceptibles a la degradación por calor y luz; sin embargo, cuando están encapsulados, los nutrientes resistieron exposiciones a agua hirviendo durante dos horas.
Aún más relevante fue su hallazgo: después de seis meses almacenados a altas temperaturas y humedad, más del 50% de las vitaminas encapsuladas permanecieron intactas.
Para demostrar su potencial para enriquecer alimentos, incorporaron las partículas en cubos de caldo consumidos comúnmente en muchos países africanos. Descubrieron que los nutrientes se mantenían intactos incluso después de ser hervidos durante dos horas.
En cuanto a su capacidad para reemplazar las microperlas añadidas a limpiadores faciales, los investigadores mezclaron las partículas con espuma jabonosa. Este nuevo compuesto demostró ser más eficaz para eliminar marcadores permanentes y delineador resistente al agua que el jabón solo.
Además, el jabón combinado con estas nuevas partículas biodegradables superó a un limpiador que contenía microperlas de polietileno. Los investigadores también encontraron que estas partículas absorbían mejor elementos potencialmente tóxicos como metales pesados.
Con un financiamiento otorgado por Estée Lauder, el equipo está llevando a cabo pruebas adicionales sobre las microperlas como limpiador y otras aplicaciones potenciales. Planean realizar un pequeño ensayo humano más adelante este año y recopilar datos sobre seguridad para solicitar la clasificación GRAS (generalmente reconocida como segura) ante la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) estadounidense.
El objetivo final es ayudar significativamente a reducir la cantidad de microplásticos liberados al medio ambiente por productos relacionados con la salud y belleza. “Este es solo un pequeño paso dentro del amplio problema de los microplásticos; sin embargo, como sociedad estamos comenzando a reconocer la gravedad del asunto”, concluye Jaklenec. “Los polímeros son increíblemente útiles en innumerables aplicaciones cotidianas; este trabajo muestra cómo podemos mitigar algunos aspectos negativos asociados.”
Dicha investigación fue financiada por la Fundación Gates y la Fundación Nacional de Ciencias estadounidense.
Los microplásticos son partículas de plástico que se encuentran en casi todas partes del planeta, liberadas por la descomposición de neumáticos, ropa y empaques plásticos. Son un peligro ambiental significativo debido a su persistencia en el medio ambiente y su capacidad para ser ingeridos por organismos acuáticos.
Los investigadores del MIT han desarrollado una clase de materiales biodegradables que podrían reemplazar las perlas plásticas utilizadas en productos de belleza. Estos polímeros se descomponen en azúcares y aminoácidos inofensivos.
Los nuevos materiales pueden encapsular nutrientes como la vitamina A, lo que podría ayudar a combatir las deficiencias nutricionales en más de 2 mil millones de personas en todo el mundo.
Además de ser utilizados como sustitutos de microperlas en productos de limpieza, los polímeros también se están probando para fortificar alimentos, como cubos de caldo, manteniendo intactos los nutrientes durante la cocción.
Se espera que este trabajo ayude a reducir significativamente la cantidad de microplásticos liberados al medio ambiente a partir de productos de salud y belleza, abordando así un problema ambiental creciente.