Síntese do polímero biodegradável a base do amido da batata e análise de sua degradação em diferentes tipos de solo

Abstract

A necessidade de substituição de um material polimérico sintético, proveniente de fontes fósseis, por um material polimérico com menor impacto ambiental conduziu esse trabalho. A síntese de um polímero biodegradável a base de amido de batata e análise de sua biodegradabilidade apresenta-se interessante devido a grande disponibilidade desse carboidrato. O polímero biodegradável foi obtido através da metodologia casting, que consiste na fundição e formação de um filme uniforme. Para a confecção do filme polimérico uniforme, foi necessária a prévia extração do amido contido na batata inglesa (Solanum toberosum L.). Posteriormente a solução de carboidrato obtida foi tratada até a obtenção do filme polimérico final. Para a avaliação do comportamento de biodegradabilidade do filme polimérico, foram realizados ensaios de degradação do mesmo com a sua inserção em solo de húmus de minhoca, terra de canteiro, areia de parque e uma areia simulando as condições de praia, respectivamente. Aproximadamente 90 dias de interação foram necessários para observar a degradação do material polimérico. As análises microbiológicas comparativas dos solos mostraram que a interação do polímero com húmus foi mais eficiente na degradação. Isso pode ser justificado pela possível presença de bactérias que atuam preferencialmente sobre ligações glicosídicas dos polímeros derivados de amido. No caso da areia simulado de praia, a degradação foi menos eficiente devido possivelmente a maior força iônica presente, a qual pode dificultar o desenvolvimento de microbiota atuantes sobre o material supracitado. Estes resultados são extremamente promissores já que o desenvolvimento de material polimérico biodegradável pode reduzir substancialmente o tempo de residência desses materiais na natureza, causando impactos ambientais muito menores.

The need for replacement of a synthetic polymer material from fossil sources by a polymer material with less environmental impact led to this work. The synthesis of a biodegradable polymer based on potato starch and analysis of its biodegradability is interesting due to the high availability of this carbohydrate. The biodegradable polymer was obtained through the casting methodology, which consists of the melting and formation of a uniform film. For the preparation of the uniform polymer film, the previous extraction of the starch contained in the potato (Solanum toberosum L.) was necessary. Subsequently the obtained carbohydrate solution was treated until the final polymeric film was obtained. For the evaluation of the biodegradability behavior of the polymer film, degradation tests were carried out with its insertion in soil of earthworm humus, bedding land, park sand and sand simulating the beach conditions, respectively. Approximately 90 days of interaction were required to observe the degradation of the polymer material. Comparative microbiological analyzes of soils showed that the interaction of the polymer with humus was more efficient in the degradation. This may be justified by the possible presence of bacteria which preferentially act on glycosidic bonds of the starch-derived polymers. In the case of simulated beach sand, the degradation was less efficient due to the possibly higher ionic strength present, which may hinder the development of microbiota acting on the aforementioned material. These results are extremely promising since the development of biodegradable polymeric material can substantially reduce the residence time of these materials in nature, causing much smaller environmental impacts.