Investigadores del MIT crean una alternativa ecológica que promete transformar la industria de la belleza y mejorar la nutrición global

Investigadores del MIT han desarrollado un nuevo material biodegradable que podría reemplazar los microplásticos en productos de belleza y limpieza. Este avance busca reducir la contaminación ambiental causada por microplásticos, que provienen de diversas fuentes como neumáticos y productos cosméticos. El nuevo polímero se descompone en azúcares y aminoácidos inofensivos, y tiene aplicaciones potenciales en la fortificación de alimentos con nutrientes esenciales. Además, se ha demostrado que este material es más efectivo que los microplásticos tradicionales en la limpieza de la piel. Este desarrollo representa un paso significativo hacia la mitigación del problema de los microplásticos en el medio ambiente.

Desarrollo de un material biodegradable para sustituir microplásticos

Los microplásticos representan una amenaza ambiental que se encuentra prácticamente en todas partes del planeta. Estos diminutos fragmentos son liberados por la descomposición de neumáticos, prendas de vestir y envases plásticos. Una fuente significativa de microplásticos proviene de pequeñas esferas que se añaden a ciertos limpiadores, cosméticos y otros productos de belleza.

Con el objetivo de reducir la generación de microplásticos desde su origen, investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado una nueva clase de materiales biodegradables que podrían reemplazar las esferas plásticas utilizadas en productos de belleza. Estos polímeros se descomponen en azúcares y aminoácidos inofensivos.

“Una forma de mitigar el problema de los microplásticos es encontrar maneras de limpiar la contaminación existente. Sin embargo, también es crucial mirar hacia adelante y centrarse en crear materiales que no generen microplásticos desde el principio”, afirmó Ana Jaklenec, investigadora principal en el Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer del MIT.

Aplicaciones potenciales y beneficios nutricionales

Además de su uso en productos cosméticos, estas partículas pueden tener otras aplicaciones. En el nuevo estudio, Jaklenec y sus colegas demostraron que las partículas podrían encapsular nutrientes como la vitamina A. Fortalecer alimentos con vitamina A encapsulada y otros nutrientes podría beneficiar a las aproximadamente 2 mil millones de personas en todo el mundo que sufren deficiencias nutricionales.

Jaklenec y Robert Langer, profesor del MIT e integrante del Instituto Koch, son los autores senior del artículo publicado hoy en Nature Chemical Engineering. La autora principal es Linzixuan (Rhoda) Zhang, estudiante graduada en ingeniería química del MIT.

En 2019, Jaklenec, Langer y otros investigadores reportaron un material polimérico que podía utilizarse para encapsular vitamina A y otros nutrientes esenciales. También encontraron que las personas que consumieron pan elaborado con harina enriquecida con hierro encapsulado mostraron un aumento en sus niveles de hierro.

Nuevas alternativas ante regulaciones ambientales

No obstante, desde entonces, la Unión Europea ha clasificado este polímero, conocido como BMC, como un microplástico e incluyó su prohibición a partir de 2023. Como resultado, la Fundación Bill y Melinda Gates solicitó al equipo del MIT diseñar una alternativa más amigable con el medio ambiente.

Bajo la dirección de Zhang, los investigadores recurrieron a un tipo de polímero previamente desarrollado en el laboratorio de Langer, conocido como poli(beta-aminoésteres). 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 una composición óptima para aplicaciones relacionadas con microplásticos, incluida su capacidad para disolverse en entornos ácidos como el estómago.

Eficiencia en la fortificación alimentaria

Los investigadores demostraron que podían utilizar estas partículas para encapsular no solo vitamina A, sino también vitaminas D, E y C, así como zinc e hierro. Muchos de estos nutrientes son susceptibles a la degradación por calor y luz; sin embargo, cuando están encerrados en las partículas, lograron resistir exposiciones a agua hirviendo durante dos horas.

Asimismo, encontraron que incluso después de ser almacenadas durante seis meses a alta temperatura y humedad, más del 50% de las vitaminas encapsuladas permanecieron intactas.

Para demostrar su potencial en la fortificación alimentaria, incorporaron las partículas en cubos de caldo consumidos comúnmente en varios países africanos. Los resultados indicaron que los nutrientes se mantenían intactos tras ser hervidos durante dos horas.

Innovación en productos limpiadores

Con respecto a su capacidad para sustituir las microperlas frecuentemente añadidas a limpiadores faciales, los investigadores mezclaron las partículas con espuma jabonosa. Este compuesto demostró ser mucho más eficaz para eliminar marcadores permanentes y delineador waterproof comparado con el jabón convencional.

El jabón combinado con este nuevo material biodegradable superó incluso a un limpiador que contenía microperlas de polietileno. Además, se descubrió que las nuevas partículas absorbían mejor elementos potencialmente tóxicos como metales pesados.

«Queríamos usar esto como un primer paso para demostrar cómo es posible desarrollar una nueva clase de materiales aplicables a diversas áreas», comentó Zhang.

Pasos futuros hacia una solución sostenible

Con financiamiento por parte de Estée Lauder, los investigadores están llevando a cabo pruebas adicionales sobre el uso de estas microperlas como limpiadores y explorando otras aplicaciones. Planean realizar ensayos clínicos pequeños más adelante este año mientras recogen datos sobre seguridad necesarios para solicitar la clasificación GRAS (generalmente reconocidos como seguros) ante la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) estadounidense.

Los científicos esperan que su trabajo contribuya significativamente a reducir la cantidad de microplásticos liberados al medio ambiente por productos relacionados con la salud y belleza.

«Este es solo un pequeño aspecto del problema más amplio relacionado con los microplásticos; sin embargo, como sociedad comenzamos a reconocer la gravedad del asunto. Este trabajo representa un avance hacia su solución», concluyó Jaklenec. «Los polímeros son increíblemente útiles y esenciales en innumerables aplicaciones diarias; no obstante, también presentan desventajas. Este ejemplo ilustra cómo podemos mitigar algunos aspectos negativos».

Dicha investigación fue financiada por la Fundación Gates y la Fundación Nacional de Ciencia estadounidense.

¿Qué son los microplásticos y por qué son un problema ambiental?

Los microplásticos son partículas de plástico que se encuentran en casi todas partes de la Tierra, liberadas por el desgaste de neumáticos, ropa y empaques plásticos. También provienen de pequeñas perlas añadidas a productos de limpieza, cosméticos y otros productos de belleza.

¿Qué han desarrollado los investigadores del MIT para abordar el problema de los microplásticos?

Los investigadores del MIT han desarrollado una clase de materiales biodegradables que pueden reemplazar las perlas plásticas utilizadas en productos de belleza. Estos polímeros se descomponen en azúcares y aminoácidos inofensivos.

¿Cuáles son algunas aplicaciones potenciales de estos nuevos materiales biodegradables?

Además de reemplazar las perlas plásticas, estos materiales pueden encapsular nutrientes como la vitamina A, lo que podría ayudar a combatir deficiencias nutricionales en personas alrededor del mundo.

¿Cómo se comparan estos nuevos materiales con los microplásticos tradicionales en términos de eficacia?

Los nuevos materiales demostraron ser más efectivos que los microplásticos tradicionales al eliminar maquillaje resistente y absorber elementos tóxicos como metales pesados.

¿Qué pasos están tomando los investigadores para garantizar la seguridad de estos nuevos materiales?

Los investigadores están realizando pruebas adicionales sobre la seguridad al exponer las partículas a células intestinales humanas y planean realizar ensayos clínicos para evaluar su uso en alimentos fortificados.

¿Quién financia esta investigación sobre nuevos materiales biodegradables?

La investigación ha sido financiada por la Fundación Gates y la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU.

Fuente: mil21.es