Polihidroxibutirato

Os **polihidroxibutiratos** (**PHB**) son polihidroxialcanoatos (PHA), polímeros que pertencen á clase dos poliésteres, que son de interese por seren plásticos bioderivados e biodegradables. Algúns microorganismos producen PHB e almacénano como fonte de carbono e enerxía. O poli-3-hidroxibutirato (P3HB ou poli-beta-hidroxibutirato) é unha forma de PHB, que probablemente é o tipo máis común de polihidroxialcanoato, pero outros polímeros desta clase son producidos por diversos organismos, como o poli-4-hidroxibutirato (P4HB), o polihidroxivalerato (PHV), o polihidroxihexanoato (PHH), o polihidroxioctanoato (PHO) e os seus copolímeros.

Pode utilizarse tamén a fermentación para producir o alcohol necesario para producir o plástico, aínda que esta fonte renovable de enerxía é cara e non se utiliza comercialmente.

## Biosíntese en bacterias 
Diversos microorganismos bacterianos e arqueanos producen PHB (por exemplo *Cupriavidus metallidurans* , *Methylobacterium rhodesianum* ou *Bacillus megaterium*) aparentemente en resposta a condicións de estrés fisiolóxico. O polímero é principalmente un produto da asimilación do carbono (a partir de glicosa ou amidón) e os microorganismos emprégano como unha forma de almacenar enerxía, que pode ser metabolizada cando outras fontes de enerxía escaseen.

A biosíntese microbiana de PHB empeza coa condensación de dúas moléculas de acetil-CoA para formar acetoacetil-CoA, o cal seguidamente se reduce a hidroxibutiril-CoA. Este último utilízase como monómero para polimerizar o PHB. Os monómeros únense por enlace éster, formando os polímeros. A lonxitude destes polímeros varía desde 4 unidades a 18, segundo a especie. Os polímeros agréganse formando gránulos. Os gránulos poden ser recuperados rompendo as células por distintos métodos.

miniatura|dereita|200px|Estrutura do poli-(R)-3-hidroxibutirato (P3HB), un polihidroxialcanoato.
miniatura|400px|dereita|Estruturas químicas do P3HB, PHV e o seu copolímero PHBV.

## Polímero termoplástico 
A maioría dos plásticos comerciais son polímeros sintéticos derivados petroquímicos. Adoitan ser resistentes á biodegradación. Os plásticos derivados do PHB son interesantes porque son compostables e derivados de fontes renovables e son biodegradables.

A compañía ICI desenvolveu un material para probar a súa produción nunha planta piloto na década de 1980, pero decaeu o interese cando quedou claro que o custo do material era demasiado alto, e as súas propiedades non eran comparables ás do polipropileno.

En 1996 Monsanto (que vendía o PHB como copolímero con PHV co nome comercial Biopol) mercou todas as patentes a ICI/Zeneca. Despois Monsanto vendeu os dereitos á compañía Metabolix en 2001 e os fermentadores de Monsanto que producían PHB a partir de bacterias foron pechados en 2004. Monsanto empezou a orientar a produción de PHB a partir de plantas en vez de bacterias.

En 2005, a compañía norteamericana Metabolix, recibiu un premio presidencial (*Presidential Green Chemistry Challenge Award*) polo seu desenvolvemento e comercialización dun método rendible de fabricar PHAs en xeral, incluíndo o PHB.

Biopol utilízase actualmente na industria médica para fabricar suturas internas. Non é tóxico e é biodegradable.

## Propiedades dos PHB 
* Insoluble en auga e relativamente resistente á degradación hidrolítica. Isto diferenza o PHB da maioría dos outros plásticos biodegradables actualmente dispoñibles, que son solubles en auga ou sensibles á humidade.
* Boa permeabilidade ao oxíxeno.
* Boa resistencia á luz ultravioleta pero pouca resistencia a ácidos e bases.
* Soluble en cloroformo e outros hidrocarburos clorados.
* Biocompatible e, por tanto, adecuado para aplicacións médicas.
* Punto de fusión de 175&nbsp;°C, e temperatura de transición vítrea de 2&nbsp;°C.
* Resistencia á tensión de 40 MPa, próxima á do polipropileno.
* Afúndese en auga (ao contrario que o propileno, que flota), facilitando a súa degradación anaeróbica nos sedimentos.
* Non é tóxico.
* Menos "pegañento" cando se funde, o que fai que sexa un material potencialmente bo para a fabricación de roupa no futuro.

## Historia 
O polihidroxibutirato foi illado por primeira vez e caracterizado en 1925 polo microbiólogo francés Maurice Lemoigne.

## Biodegradación 
O PHB é biodegradable. As bacterias Firmicutes e as Proteobacteria poden degradalo. Especies dos xéneros *Bacillus*, *Pseudomonas* e *Streptomyces* poden degradar PHB. Especies de bacterias como *Pseudomonas lemoigne*, *Comamonas sp.*, *Acidovorax faecalis*, *Variovorax paradoxus* e o fungo *Aspergillus fumigatus* son microbios presentes no solo con capacidade para degradalo. Outras especies son *Alcaligenes faecalis*, especies de *Pseudomonas*, e *Illyobacter delafieldi*, que poden obterse de lodos anaeróbicos, e *Comamonas testosterone* e *Pseudomonas stutzeri*, que viven no mar. Poucos destes organismos poden facer a degradación a altas temperaturas, pero si algúns *Streptomyces sp.* termófilos e unha cepa termófila de ''Aspergillus sp. 

## Notas 
## Véxase tamén 
### Ligazóns externas 
* Premio polos PHAs