Los científicos han producido con éxito seda de araña sintética para crear una nueva alternativa de pegamento biodegradable.

Los investigadores de la Universidad de Manchester descubrieron que su pegamento sintético casero para seda de araña funciona tan bien como los adhesivos disponibles comercialmente sin ser perjudicial para el medio ambiente.

El pegamento se hizo persuadiendo a bacterias inofensivas para que produjeran seda de araña además de sus proteínas normales. Las bacterias podrían luego ser alimentadas con azúcar y nutrientes para producir el pegamento de seda de araña a través de la fermentación. El proceso es similar a la fermentación de la cerveza, pero se hace pegamento de seda de araña en lugar de alcohol.

Investigación publicada hoy en la revista Materiales hoy Bio , muestra que se encontró que el pegamento de seda de araña es especialmente bueno para pegar vidrio con una calificación inicial de resistencia adhesiva de 6.28, en comparación con un pegamento para vidrio de especialidad comercial, tiene una resistencia de 11,9. El nuevo avance abre la puerta a una gama de alternativas sostenibles para una industria que vale miles de millones de dólares al año.

El Dr. Aled Roberts del Instituto de Biotecnología de Manchester, que dirigió la investigación, dijo:"Encontramos evidencia de que el mecanismo de adhesión se debió al despliegue de la proteína y la reorganización en una estructura densa unida a hidrógeno rica en lo que se conoce como láminas β . Esto fue interesante porque se ha demostrado que la seda de araña natural experimenta una transformación similar en una estructura rica en hojas β cuando las arañas hilan su seda, y se entiende que es lo que hace que la seda de araña sea tan fuerte y resistente. El kevlar también obtiene su fuerza de un red densamente unida a hidrógeno ".

Las proteínas naturales se usaban comúnmente como pegamentos antes de que se desarrollaran los adhesivos sintéticos. Colágeno (de pezuñas de animales), La caseína (del queso) y el gluten (del grano) se utilizaron como pegamentos antes de que desarrolláramos métodos de síntesis química para fabricar adhesivos a partir de petróleo crudo.

Hoy dia, los pegamentos a base de proteínas han sido reemplazados casi por completo por alternativas sintéticas, que se producen a gran escala con un mercado global que totaliza $ 41 mil millones en 2010. Este proceso industrial del petróleo contribuye significativamente a las emisiones globales de gases de efecto invernadero y compuestos orgánicos volátiles (COV), por lo que se requieren alternativas.

Estos hallazgos deberían ayudar con el diseño y la formulación de otros adhesivos a base de proteínas que, con una mayor optimización, podría competir con los adhesivos comerciales derivados del petróleo crudo y darnos renovables, colas biodegradables y verdes como las que teníamos en el pasado.

Muchos organismos producen proteínas especializadas específicamente para la adhesión. Los mejillones producen un pegamento fuerte a base de proteínas que les permite adherirse a rocas resbaladizas en zonas ásperas entre mareas. Las arañas también producen colas resistentes a base de seda que utilizan para capturar insectos que se mueven rápidamente en sus telas.

A medida que el mundo se aleja de los combustibles fósiles y se dirige hacia un futuro renovable, existe una creciente necesidad de reemplazar el CO ₂ -Adhesivos intensivos derivados del petróleo con alternativas más ecológicas. Una opción podría ser volver a volver a los pegamentos a base de proteínas, Sus propiedades podrían diseñarse y optimizarse utilizando las herramientas de la biología sintética.

A diferencia de los adhesivos sintéticos derivados del petróleo crudo, estos pegamentos a base de proteínas serían a base de agua, no tóxico, biodegradable y ambientalmente no persistente. También se cultivarían en condiciones benignas (temperaturas y presiones ambientales) y podrían producirse sin combustibles fósiles, rutas de síntesis verde:a través de procesos similares a la fermentación de la cerveza.