Factores fisicoquímicos que influyen en la producción de bioplásticos tipo PHA en el género Bacillus spp

Abstract

Los plásticos de origen petroquímico son usados deliberadamente y su demanda ha aumentado, lo que ha generado más residuos que afectan el medio ambiente debido a la demora en su degradación y emisión de toxinas. Estos residuos llegan a corrientes hídricas y causan daños en los animales. Por eso, se han estudiado los PHA; plásticos biodegradables producidos por bacterias y hongos gracias a su metabolismo y genética. Uno de los microorganismos con esta capacidad es Bacillus spp. Estos biopolímeros son biodegradables y producen moléculas benéficas para el suelo, pero no son viables para la industria debido a sus altos costos de producción por requerir fuentes de carbono ricas en carbohidratos. Se realizó una revisión sobre la producción de plásticos biodegradables a partir de diferentes fuentes de carbono por medio del Bacillus spp. Donde se describe el proceso metabólico y genético que realiza este microorganismo. Asimismo, la implementación de diferentes fuentes de carbohidratos alternativas como lo son residuos de la industria agrícola y alimentaria, para poder proporcionar alternativas sostenibles y que reduzcan costos a la industria de los plásticos. Tras la revisión bibliográfica de 53 artículos de diferentes bases de datos reconocidas, se concluye que el género Bacillus spp, tiene gran potencial variando las condiciones fisicoquímicas como la temperatura, pH, relación carbono nitrógeno y fuente de carbono fermentable con el que se desarrolle. Se ha registrado el uso de residuos industriales tales como aceite de canola y residuos de uva, como carbohidrato fermentable.

Plastics of petrochemical origin are used deliberately and their demand has increased, which has generated more waste that affects the environment due to the delay in its degradation and the emission of toxins. These residues reach water currents and cause damage to animals. For this reason, PHAs have been studied; biodegradable plastics produced by bacteria and fungi thanks to their metabolism and genetics. One of the microorganisms with this ability is Bacillus spp. These biopolymers are biodegradable and produce beneficial molecules for the soil, but they are not viable for the industry due to their high production costs as they require carbon sources rich in carbohydrates. A review was carried out on the production of biodegradable plastics from different carbon sources by means of Bacillus spp. Where the metabolic and genetic process carried out by this microorganism is described. Likewise, the implementation of different sources of alternative carbohydrates such as residues from the agricultural and food industry, in order to provide sustainable alternatives that reduce costs to the plastics industry. After the bibliographic review of 53 articles from different recognized databases, it is concluded that the genus Bacillus spp has great potential by varying the physicochemical conditions such as temperature, pH, carbon nitrogen ratio and fermentable carbon source with which it develops. Industrial residues such as canola oil and grape residues have been reported for use as a fermentable carbohydrate.