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• Rafael López

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Proyecto Final Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Licenciatura en Biotecnología Alumno: Rigoberto Cortés Granados.

Innovacion y Tranferenca Tecnologica Cepillo para dientes Biodegradable y antimicrobiano.

1.-Problemática Problemas de contaminación por uso de productos plásticos y microbios en los cepillos dentales Según [ CITATION Mat16 \l 1033 ] , los albatros, un tipo de aves, suelen morir por confundir productos plásticos con alimentos, esto debido a que estas aves acuden al plástico atraídas por el olor del sulfuro de dimetilo, una sustancia liberada por los plásticos que se descomponen en entornos marinos. El fitoplancton en descomposición también segrega este compuesto, por lo que normalmente su aroma suele indicarles dónde hay alimentos que ingerir. Esto se convirtió en un tema muy viral cuando en 2009, la foto de un cadáver de un albatros realizada por el fotógrafo Chris Jordan, mostraba al ave con el vientre abierto llenos de artículos de plástico, entre ellos, cepillos dentales. Uno de los principales problemas de los cepillos dentales es su facil tendencia a contaminarse con diversos microorganismos de manera muy rápida, esto resulta muy antigénico debido a que el un producto que entra en contacto con una zona considerada como una via de entrada para varios patógenos. Según [ CITATION Bdj16 \l 1033 ][ CITATION Ame15 \l 1033 ] , 60% de los cepillos de dientes de baños compartidos contienen microorganismos con potencial efecto negativo en la salud de los usuarios. El estudio consistió en la recolección de varios cepillos de estudiantes de la misma universidad y que compartían baño, los resultados mostraron altas concentraciones de poblaciones bacterianas a pesar de que los cepillos se encontraban protegidos o tapados con algún plástico.

2.-Justificacion Los cepillos de dientes suelen ser un artículo indispensable en el hogar, la mayoría de ellos están fabricados principalmente de plástico, concretamente polipropileno en el mango y nylon en las cerdas.

Al ser un artículo de limpieza y que está en contacto con la humedad de la boca asi como también de su microbiota, es un artículo que recomienda cambiarlo cada tres meses para evitar problemas, sin embargo, la cantidad de cepillos que una persona puede desechar durante su vida no son pocos y si suponemos que la mayoría de las personas también cambian sus cepillos cada tres meses, esto supone un problema de contaminación muy grave, ya que, el polipropileno y el nylon tardan alrededor de 75 años en biodegradarse además, terminan arrastrados hasta llegar al mar. Además del problema de contaminación, otro factor que afecta de manera directa al consumidor es la facilidad con la que se contaminan los cepillos ya que se ha demostrado que tiene bacterias, virus y parásitos que no forman parte del organismo del individuo, lo que podría causar enfermedades de todo tipo. El por esto que un cepillo hecho a base de un biopolímero biodegradable y además con propiedades antimicrobianas es una buena solución para combatir estos dos problemas.

3.-Hipotesis Desarrollo de un cepillo de dientes de quitosano, un material biodegradable y que tiene propiedades antimicrobianas.

4.-Desarrollo metodológico Obtención del quitosano La quitina se encuentra ampliamente distribuida en la naturaleza (Hongos, Algas, Protozoos, Moluscos, Artrópodos entre otros), sin embargo el exoesqueletos de artrópodos es la fuente más accesible, en especial los crustáceos marinos como cangrejos y camarones ya que se encuentran disponibles como desecho de la industria marisquera [ CITATION Kur06 \l 1033 ]. Se puede encontrar la quitina de forma natural en las paredes celulares de hongos y exoesqueletos de crustáceos ligada a otros componentes como: minerales glicoproteínas, proteínas y proteoglicanos. Como se mencionó anteriormente, algunos de los hongos que presentan en su pared celular este material son: Allomicetos, Aspergillus, Penicillum, Fusrium, Mucor, Rhisopus, Choanephora, Tamnidum, Zygorrynchus y Phycomicetos; estos, además de presentar quitina, también tienen quitosano y algunos polisacáridos ácidos, que proporcionan otra fuente de materia prima [ CITATION Syn03 \l 1033 ]. Una manera natural de obtener quitina sin la necesidad de capturar crustáceos el mediante la fermentación acido láctica, esto además de recuperar el biopolímero

permite solucionar un problema que se presenta al generar grandes cantidades de desechos de crustáceos. El quitosano se obtiene químicamente mediante la N-desacetilación de la quitina en medio alcalino; Las enzimas que catalizan la conversión de la quitina a quitosano mediante la hidrólisis de los residuos de N-acetil glucosamina se denomina quitina desacetilasas.

Ilustración 1 Reacción de desacetilación enzimática

La quitina es un heteropolímero linear de naturaleza catiónica, compuesto por unidades de N-acetilglucosamina y glucosamina unidas a través de enlaces glucosídicos β 1-4, distribuidas aleatoriamente a lo largo de la cadena polimérica.

Ilustración 2 Estructura quimica de la quitina y el quitosano

Para el moldeado de las formas del cepillo se optó por es la técnica de extrucción. La técnica de extrusión es un método común y económico para producir películas en la cual un extruido tubular es expandido y moldeado por una presión interna de aire para formar una burbuja de un tamaño varias veces mayor de la abertura del dado [ CITATION Bar89 \l 1033 ]. Algunas de las ventajas de utilizar esta técnica se mencionan a continuación: Ventajas del Proceso    

Se puede aplicaren una gran variedad de formas, especialmente con extrusión en caliente. La estructura del grano y las propiedades de resistencia se mejoran con la extrusión en frío o en caliente. Son posibles tolerancias muy estrechas, en especial cuando se usa extrusión en frío. En algunas operaciones de extrusión se genera poco o ningún desperdicio.

5.-Posible Mercado interesado y potencial de venta Para todo el público y con ventas muy estables debido a la periodicidad ya que es un artículo que debe ser reemplazado cada tres meses. Ademas, puede ser vendido a empresarios del área pertenecientes a empresas como la de Colgate u Oral-B así como también al gobierno, específicamente a la secretaria de salud para su distribución en centros de salud y clínicas del ISSSTE.

Bibliografía Barrón. (1989). Polímeros, Estructura, Propiedades y Aplicaciones. Ed. Limusa, Noriega S.A. de C.V. Bdj. (2016). Protection from toothbrush contamination in a snap second. Nature Publishing Group. Kurita, K. (2006). Chitin and chitosan: Functional biopolymers from marine crustacean. Marine Biotechnology mini-review, 203-226. Matthew S. Savoca, M. E. (2016). Marine plastic debris emits a keystone infochemical for olfactory foraging seabirds. Science Advances. Microbiology, A. S. (2015, Junio 2). Toothbrush contamination in communal bathrooms.

Synowiecki, J. a.-K. (2003). Production, properties, and some new applications of chitin and its derivatives. Crit. Rev. Food Sci.,.