viernes, 30 de diciembre de 2016

El chicle de los mayas (con un poco de marketing)

Me escribe una vieja amiga, fiel seguidora del Blog desde sus más tiernos balbuceos. Además de felicitarme las Navidades y el Año Nuevo, me pregunta que qué ha sido de aquel chicle que no se pegaba al pavimento, cuya irrupción inminente en el mercado adelantaba yo nada menos que en octubre de 2010. Pues la respuesta es contundente, amiga: creo que nos podemos olvidar de él. Como otros muchos inventos que, en principio, parecen tener un prometedor futuro, lo cierto es que la cosa no ha debido ser comercialmente muy jugosa porque, si uno entra en la página web donde hace seis años anunciaban el famoso chicle, lo más parecido que encuentra es una goma de mascar con nicotina, bajo el reclamo de que la goma en cuestión tiene unas excelentes propiedades a la hora de ir suministrando poco a poco los chutes de nicotina. Pero del chicle que podía resolver el problema planteado por la tienda de chuches que campa debajo de mi casa, nada de nada.

Sobre la goma base del chicle (el resto son azúcares o edulcorantes, colorantes, etc.) he escrito un par de entradas hace ya casi diez años. Para no que no tengáis que andar clicando mucho en enlaces, voy a hacer un pequeño resumen para situaros. Chicle es la castellanización de una palabra en lengua náhuatl (que se habla en Méjico) aplicada por los pueblos originales de esa zona a un árbol de la familia de las sapotáceas, el Manilkare zapota, también denominado Sapota zapotilla o Achras zapota. Se trata de una planta que, en realidad, crece de Méjico para abajo y que ya numerosos pueblos amerindios utilizaban como goma para mascar antes de que Colón y sus muchachos se dedicaran al noble arte de colonizar aborígenes. Para ello, realizaban incisiones en la corteza de esos árboles, que reaccionan ante la incisión o herida supurando un látex que los primitivos mascadores recogían y hervían, dejándolo después enfriar. El que la Historia conceptúa como introductor del chicle en EEUU, Thomas Adams, pensó en usar ese látex como alternativa al caucho natural que ya se usaba en las ruedas de automóviles, pero acabó utilizándolo (en 1871) en una mezcla con regaliz, a la que daba forma de bloques en una máquina similar a la que entonces se estaba introduciendo para fabricar las tabletas de chocolate, vendiéndola asi como goma de mascar (literalmente, chewing gum) bajo el nombre de Black Jack. Desde entonces, el nombre de Adams se ha perpetuado en los envoltorios de nuestros chicles. A lo largo de los años cuarenta y cincuenta del siglo pasado, diversos laboratorios y empresas fueron capaces de producir cauchos sintéticos que son los que, hoy en día, se emplean en la mayoría de las formulaciones de las gomas de mascar.

Haciendo una búsqueda tras el requerimiento de mi amiga con el que he iniciado el post, he encontrado una página de un chicle que retoma la vieja idea de los chicles originales. En el Gran Petén, la segunda selva tropical más grande del continente americano (tras el Amazonas) y, más concretamente, en la parte de esa selva que está en el Yucatán mejicano, una serie de chicleros o recolectores de chicle a la antigua usanza, han constituido un consorcio de 52 cooperativas para vender una marca de chicle, Chicza. Su recolección se centra en el árbol que arriba os mencionaba y que ellos denominan con el nombre popular de Chicozapote. Evidentemente, el Búho no tiene nada que objetar a esa iniciativa, que da trabajo a bastante gente con un tipo de actividad en principio respetuosa con el medio ambiente y que controla y preserva la población de esos árboles tropicales de indudable valor paisajístico y ecológico.

La cosa empieza a mosquear a este vuestro autor cuando en la página web destinada a vendernos el chicle Chicza lee una serie de conceptos que provienen de un hábil profesional del marketing. Voy a enumerar los que no estoy dispuesto a pasar ni siquiera pensando en los amigos chicleros. Nos venden que el chicle solo contiene "goma natural"mientras que los habituales "llevan sobre todo, polímeros hechos a partir de petróleo, que no son otra cosa que plásticos". Después establecen que puesto que el Chicza solo contiene goma natural, "tiene todas las virtudes de una materia prima biodegradable: inocua, hidrosoluble y no adhesiva. Se descompone fácilmente al combinarse la biodegradación enzimática y la bacterial, con el tiempo se hace polvo y regresa a la tierra, igual que la madera podrida, las hojas caídas y muchos otros elementos que enriquecen los suelos". Por el contrario las gomas fabricadas con polímeros derivados del petróleo "tienden a integrarse para siempre en el asfalto".

Pues oiga, va a ser que no. La composición química de la goma que se extrae del chicozapote es bien conocida desde hace años. En un artículo del año 1951, cuya referencia podéis ver abajo (1), Schlesinger y Leeper, mediante extracción con disolventes, demostraron que la goma de los chicleros es una mezcla física de cis-poliisoreno (34%) y trans-polisopreno (66%), dos polímeros o largas cadenas de unidades de isopreno pero que, al unirse para formar la cadena, se enganchan de manera distinta (dicho así para no asustar a los que dicen que en cuanto me pongo técnico abandonan la lectura). Vamos, que son dos polímeros distintos aunque de formula química idéntica. El que el chicle era una mezcla física fue corroborado posteriormente en un artículo de tres investigadores japoneses (2), usando Resonancia Magnética Nuclear de Carbono-13.

Nuestros amigos cis-poliisopreno y trans-polisopreno son dos polímeros que pueden extraerse de árboles muy similares al Chicozapote y por procedimientos idénticos (incisiones y demás). No deja de ser fascinante que árboles de la misma familia sean peculiares "laboratorios" en los que obtener materiales distintos con diferentes propiedades y aplicaciones. Por ejemplo, el árbol llamado Hevea brasilensis produce un tipo de látex que es el que hoy se vende todavía como caucho natural y que se sigue empleando en la formulación de neumáticos. El caucho Hevea es, básicamente, un cis-poliisopreno. Pero no muy lejos de las plantaciones de Hevea brasilensis, uno puede encontrar plantaciones de árboles como la Balata o la Isonandra gutta, que producen látex que dan lugar a cauchos o polímeros que son, fundamentalmente, trans-poliisopreno, con un uso más reducido que el caucho natural. El caucho de la Isonandra o gutapercha (del malayo getah, goma y percha, árbol) se ha empleado antiguamente por los dentistas, como rellenos de las caries una vez saneadas. El caucho proveniente de la balata se empleaba (ahora en menor escala) como corazón de las bolas más exclusivas de golf.

Y lo que es más importante, desde los años cuarenta, los químicos han sintetizado esos polímeros a escala industrial (sobre todo el cis-), consiguiendo materiales poliméricos idénticos a los de los árboles y mucho más puros. El caucho natural, por ejemplo, lleva algunas proteínas que son las causantes de las reacciones alérgicas que algunos experimentan cuando se ponen unos guantes fabricados con ese látex. El cis-poliisopreno sintético se emplea, junto con otros componentes poliméricos como el poliisobutileno, en la formulación de las gomas de mascar modernas.

Así que, volviendo ya a la propaganda del Chicza, las gomas naturales contienen polisoprenos cis- y trans- y, por muy natural que sea su origen, no son hidrofílicas, como no lo son el caucho natural, la gutapercha o los cauchos sintéticos derivados del petróleo. Ni unos ni otros se disuelven lo más mínimo en agua, lo que favorecería su biodegradación, que no ocurre. En lo tocante a la pretensión de que desaparezca y se integre en la tierra como las hojas o la madera también carece de fundamento. La goma de los chicleros desaparecen de forma muy parecida a como lo hacen los cauchos naturales o sintéticos. Cuando alguien los deja caer sobre el pavimento, la acción del calor y, sobre todo, de los rayos ultravioleta del sol y el oxígeno del aire, los va degradando progresivamente, haciéndolos más duros, favoreciendo así una desintegración lenta pero continua por la acción mecánica. Gracias a eso, y a las barredoras que pasan por mi portal casi todos los días, el pavimento al que salgo cuando me marcho de mi casa no tiene varios metros de altura a base de goma de mascar. Y ese polvo que la acción mecánica produce no vuelve a la tierra, integrándose en ella como lo hacen los desechos vegetales. Seguirá ahí, como los microplásticos de los que tanto se habla hoy en día.

El marketing también nos vende que el Chicza no lleva ni azúcar refinado ni edulcorantes como el aspartamo (faltaría plus). A cambio, se endulza con jarabe de agave natural, rico en fructosa y con bajo índice glucémico. Pero no es una solución ni para los dientes ni para prevenir la diabetes y otros problemas ligados al consumo de carbohidratos.

Así que larga vida a los chicleros, a sus árboles y a su Consorcio, pero no se me apunten a lo orgánico y natural. El solo hecho de que Uds. lo produzcan y comercialicen, en un mundo controlado por grandes multinacionales, ya tiene su valor añadido que no necesita de otros "aditamentos".

Referencias:
(1) W. Schlesinger and H.M. Leeper, Ind. Eng. Chem. 43, 398 (1951).
(2) Y. Tanaka, H. Sato and T. Seimiya, Polymer J., 7, 264 (1975).

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viernes, 9 de diciembre de 2016

Las larvas que comen poliestireno expandido

Desde que hace ya años leí un interesante libro del que es autor, vengo siguiendo en Twitter a una persona que, bajo el seudónimo de @paleofreak, es un prolífico generador de esos mensajes en 140 caracteres que llamamos tuits. Con muchos de ellos me identifico y, en todo caso, comparta o no sus contenidos, me hace reír. Y, gracias a seguirle, hace pocos días, uno de sus tuits fue la fuente de información para la entrada de hoy. Una información que, como "experto" en polímeros, preocupado además por el impacto ambiental de los plásticos, no se me tendría que haber escapado. Pero uno no puede estar a todo. Así que sólo gracias a @paleofreak he podido localizar la mencionada información y leérmela.

En el tuit en cuestión, @paleofreak escribía:

- Los gusanos de la harina (larvas de Tenebrio molitor) se comen el poliestireno sin problema alguno.

haciendo referencia a un artículo publicado el año pasado [Environ. Sci. Technol. 2015, 49,12080-12086]. Eso provocó un intercambio de tuits entre él y uno de sus seguidores:

- ¿Y qué cagan?.
- Caca.
- Quiero decir que si el subproducto es igual de contaminante que el poliestireno, no le veo mucha utilidad.
- No lo parece. Hay una biodegradación bastante efectiva según entiendo, aunque no controlo el tema.


A partir de ahí, ya tenía el Búho el tema servido.

Los gusanos de la harina son la fase larva de un tipo de escarabajo que, obviamente, vive de las harinas. De acuerdo con la Wikipedia (donde podéis ver la pinta que tienen), las larvas son bastante grandes (25 milímetros) y se utilizan normalmente como cebo de pesca o en la alimentación de mascotas como reptiles y aves. Se suelen comercializar en recipientes llenos de salvado y, en algunos sitios exóticos, se venden brochetas de estas larvas asadas para consumo humano. Su bien experimentada crianza en cautividad, las hace idóneas para el tipo de experimento descrito en el artículo en cuestión.

El poliestireno expandido (EPS en jerga técnica) es esa especie de corcho blanco, constituido por agregación de bolitas del material, que se usa para envasar, por ejemplo, aparatos electrónicos como impresoras y ordenadores y así protegerlos de los golpes en el transporte. También se emplea en las bandejas de supermercado que contienen carne o frutas envasadas y es el mismo material que constituye esa especie de gusanitos blancos, que podéis ver en la foto que ilustra esta entrada, con los que se protegen objetos con formas más complicadas.

Gracias a un proceso de expansión que se lleva a cabo con ayuda de gases, el poliestireno original se transforma en el poliestireno expandido (EPS), que pesa entre 20 y 100 veces menos que lo que pesa el mismo volumen del poliestireno original, porque una parte importante de él es solo aire. Esa baja densidad del EPS hace que vuele con gran facilidad por acción del viento. Si tenemos además en cuenta que pequeñas fricciones hacen que su estructura se desintegre en las minúsculas bolitas blancas que lo constituyen, es entendible la facilidad con la que puede aparecer por todas partes, aunque también hay que mencionar que esa baja densidad hace que sea muy difícil que pueda hundirse en el agua de los ríos o en el agua de mar. En cualquier caso el EPS es un material con no muy buena fama a nivel ambiental y en los Garbigunes (estaciones de recogida selectiva de basura de mi pueblo), el EPS se recoge en contenedores específicos para su posterior reciclado.

Pues bien, el artículo que llegó a mis manos, gracias al tuit de @paleofreak, explica que las larvas del escarabajo de la harina son capaces, literalmente, de comerse el poliestireno. Los autores son un grupo de investigadores chinos (uno de ellos radicado en la Universidad de Stanford, en los USA) a los que yo ya había leído en un trabajo similar sobre el polietileno (el plástico de las bolsas de basura) y la posibilidad de que otros conocidos bichitos, los gusanos de seda, pudieran comérselo. Pero sus resultados eran sustancialmente menos interesantes que los de las larvas de la harina que ahora consideramos.

En el trabajo en cuestión, un grupo de larvas de harina es "alimentado" exclusivamente con poliestireno expandido y, pese a ello, los bichos son capaces de vivir el mismo tiempo (antes de dar lugar a las pupas y al escarabajo final) que otro grupo de hermanas alimentadas con el salvado habitual. El análisis del artículo revela que, en un período tan corto como 16 días, las larvas ingieren EPS y son capaces de convertir casi la mitad de él en CO2 que es expelido a la atmósfera. Una cantidad muy pequeña (menos del 1%) es incorporada al cuerpo de las larvas pero, sorprendentemente, es suficiente como para que no adelgacen tanto como un tercer grupo de control al que se ha mantenido en una estricta y obligatoria "huelga" de hambre. Ello quiere decir que del metabolismo del EPS, que da lugar al CO2, las larvas del primer grupo son capaces de sacar la energía suficiente para mantener su peso sin comer nada más.

La otra mitad del EPS que las larvas mastican e ingieren pasa a convertirse en las "cacas" que preocupaban al interlocutor de @paleofreak. Los chinos han analizado también esas heces y han comprobado que aunque, básicamente, están constituidas por poliestireno, el paso por el tracto intestinal de nuestras amigas ha hecho que las largas cadenas de átomos que constituyen el poliestireno original sean algo más cortas (no mucho) en las heces, lo que quiere decir que esas cadenas se han roto por la acción intestinal.

Los autores terminan el artículo dirigiendo al lector a un segundo artículo en la misma revista [Environ. Sci. Technol., 2015, 49, 12087–12093] en el que dan cuenta del importante papel que en la degradación del EPS juega la microflora intestinal de las larvas, proponiendo la interesante idea de tratar al intestino de esas larvas como un biorreactor en el que diversas condiciones físicas y bioquímicas puedan tener un papel crítico en los resultados obtenidos en el primero de los dos artículos. Ello, según los autores, puede ser importante a la hora de que la larva de la harina pueda cambiar su "menú" y acabar comiendo otros plásticos omnipresentes en nuestro mundo como el polietileno, el polipropileno o el PVC.

Como dice un colega en estas actividades divulgativas, ¡permanezcan atentos a sus pantallas!.

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