Novos materiais de sacolas biodegradáveis podem substituir microplásticos para fortificação de alimentos e produtos de limpeza
A poluição por microplásticos é uma crise ambiental global crescente.sacolas de compras biodegradáveisEstimativas recentes sugerem que 500.000 a 8 milhões de toneladas de plástico são despejadas no oceano a cada ano, com uma taxa de crescimento de 4%, das quais 49.000 a 53.000 toneladas são microplásticos. Definidos como partículas sólidas sintéticas que variam em tamanho de 1 mícron a 5 milímetros, os microplásticos são difíceis de degradar e são onipresentes em toda a cadeia alimentar, representando um risco ambiental e à saúde. Estudos mostraram que pacientes com microplásticos em placas da artéria carótida enfrentam um risco maior de ataque cardíaco, derrame ou morte. Os microplásticos também podem transportar produtos químicos tóxicos para a corrente sanguínea, causando mais problemas de saúde. Como resultado, os Estados Unidos e algumas outras regiões proibiram o uso de microplásticos em produtos de consumo descartáveis, e a Comissão Europeia propôs regulamentações mais rigorosas.
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As estratégias de mitigação incluem filtragem em nível de mícron no tratamento de águas residuais, que tem sucesso limitado devido a desafios de infraestrutura, e conversão catalítica de resíduos plásticos em outros produtos. No entanto, substituir microplásticos não degradáveis por alternativas degradáveis oferece uma abordagem potencialmente mais sustentável. Neste estudo, avaliamos o potencial de uma plataforma de micropartículas de polímero biodegradável (MP) como uma alternativa aos microplásticos não degradáveis em duas aplicações: (1) aditivos de microesferas em produtos de cuidados pessoais e (2) materiais de encapsulamento para administração oral de micronutrientes na fortificação de alimentos. Ambas as aplicações dependem de partículas de polímero de tamanho micrométrico, que são feitas principalmente de materiais não degradáveis. As micropartículas de polímero foram usadas como microesferas em produtos de cuidados pessoais e como estabilizadores para liberação controlada de nutrientes na fortificação de alimentos. Essas aplicações fornecem prova de conceito para a versátil plataforma MP como uma alternativa aos microplásticos.
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Estudos anteriores exploraram uma variedade de polímeros biodegradáveis como alternativas aos plásticos não degradáveis. No entanto, resultados limitados foram alcançados devido aos diversos requisitos de materiais de diferentes aplicações. Para atender a essas necessidades, projetamos uma série de polímeros inspirados em produtos naturais (b-amino éster) (PAE) polímeros que são degradáveis por hidrólise e têm um perfil de monômero rico e diverso. Os polímeros PAE podem ser sintetizados em um processo de economia de etapas, fornecendo uma base viável para fabricação em larga escala. Nós preparamos poli(b-amino éster) micropartículas de polímero com propriedades físicas controladas e demonstraram sua aplicação bem-sucedida como substitutos de microplásticos em produtos de cuidados pessoais e fortificação de alimentos. As micropartículas se degradaram em açúcares de pequenas moléculas e derivados de aminoácidos, destacando ainda mais seus potenciais benefícios ambientais.
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Conclusões
Esta plataforma PAE MP demonstrou uma alternativa funcional aos microplásticos não degradáveis usados em produtos de limpeza e fortificação de alimentos. Em produtos de limpeza, os PAE MPs melhoraram efetivamente a eficiência de limpeza de um produto lavável representativo e removeram efetivamente ingredientes potencialmente tóxicos como uma alternativa às microesferas não degradáveis tradicionais. Na fortificação de alimentos, os PAE MPs forneceram proteção confiável para uma variedade de vitaminas e minerais essenciais de condições prolongadas de cozimento e armazenamento, ao mesmo tempo em que permitiram a rápida liberação de nutrientes em um sistema digestivo humano simulado. No geral, esses poli(bAs micropartículas de polímero (éster de aminoácido) fornecem uma plataforma potencial para substituir o uso de microplásticos em uma ampla gama de aplicações ao redor do mundo.
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