Microcápsulas a base de seda

 

Gusanos de seda y capullos. [Salaithip Chaimongkol/EyeEm/Getty Images]

Han transcurrido milenios desde que los humanos descubrieron la seda y empezaron a recolectarla de los capullos de los gusanos de seda, pero los científicos continúan buscando nuevas aplicaciones para este extraordinario material. Ahora las investigaciones apuntan a que podría ayudar a abordar un problema ambiental y sanitario cada vez mayor: los microplásticos, que se han hallado en todas partes, desde las cimas de las montañas hasta los fondos marinos y el torrente sanguíneo humano.

La mayoría de los microplásticos proceden de la degradación de objetos de mayor tamaño. Pero una pequeña parte de estas partículas contaminantes se añaden deliberadamente a ciertos productos, según un informe de la Agencia Europea de Sustancias y Mezclas Químicas. Entre ellas se incluyen microcápsulas que protegen y liberan de forma gradual los principios activos de productos como cosméticos y aerosoles agrícolas.

Según un artículo publicado en Small, investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y la empresa química BASF han desarrollado una alternativa biodegradable a estas cápsulas, basada en la seda. Este tipo de estudios se necesitan con urgencia, pues las compañías se enfrentan a normas cada vez más estrictas sobre el uso de microplásticos.

Hallar materiales sustitutivos es «la única forma de controlar» la contaminación por microplásticos, aparte de reducir los residuos plásticos generados por una mala gestión, comenta Denise Mitrano, química ambiental de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich, ajena al estudio.

La seda no es tóxica, resiste el procesamiento y puede obtenerse a partir de las fibras de baja calidad desechadas por la industria textil, explica Benedetto Marelli, ingeniero del MIT y coautor del estudio. Ya se han propuesto otros compuestos naturales para sustituir los microplásticos añadidos, pero «no cumplen todos los requisitos, como sí ocurre con la seda», señala Marelli.

Los investigadores adaptaron instalaciones de producción existentes para crear microcápsulas a base de la proteína de la seda fibroína; estas contenían formas sólidas concentradas de un herbicida y un componente habitual de los productos dermatológicos, la vitamina C. El coautor del estudio Muchun Liu, también del MIT, sumergió las microcápsulas en etanol durante distintos períodos de tiempo para controlar la forma en que las largas cadenas de proteínas de la seda se pliegan y se adhieren entre sí. Las microcápsulas quedan así «ajustadas» para que se disuelvan y liberen los principios activos a la velocidad deseada.

Para competir comercialmente, las microcápsulas de seda deben «presentar la misma eficacia, si no mayor, que las no biodegradables», explica Marelli. Algunos herbicidas se liberan con lentitud para eliminar las malas hierbas sin perjudicar los cultivos alimentarios. Cuando se probaron las microcápsulas a base de seda en plantas de maíz, se observó que causaban menos daños que los productos comerciales existentes.

Sustituir las microcápsulas no biodegradables por las de seda podría no ser siempre la solución, pero parece una opción prometedora en comparación con otras investigadas por BASF, afirma el coautor Pierre-Eric Millard, científico de la compañía. Los productos con microcápsulas a base de seda podrían estar disponibles en pocos años si BASF los implanta, añade.

Los investigadores intentarán pronto encapsular principios activos que requieran procesos de fabricación diferentes, como los que deben permanecer en estado líquido o gaseoso.