4green RICERCA / MICROPLASTICHE
Le minuscole perline presenti in alcuni detergenti, cosmetici e prodotti di bellezza rappresentano un’ altra fonte significativa di microplastiche
presso il Koch Institute for Integrative Cancer Research del MIT. Queste particelle potrebbero trovare anche altre applicazioni. Nel nuovo studio, Jaklenec e i suoi colleghi hanno dimostrato che le particelle potrebbero essere utilizzate per incapsulare sostanze nutritive come la vitamina A. Fortificare gli alimenti con vitamina A incapsulata e altre sostanze nutritive potrebbe aiutare alcuni dei 2 miliardi di persone nel mondo che soffrono di carenze nutrizionali. Jaklenec e Robert Langer, professore dell’ Istituto MIT e membro del Koch Institute, sono gli autori senior del lavoro, pubblicato su Nature Chemical Engineering. L’ autore principale dell’ articolo è Linzixuan( Rhoda) Zhang, studente del MIT in ingegneria chimica.
Plastica biodegradabile
Nel 2019, Jaklenec, Langer e altri hanno presentato un materiale polimerico che, a loro avviso, potrebbe essere utilizzato per incapsulare la vitamina A e altri nutrienti essenziali. Hanno anche scoperto che le persone che consumavano pane prodotto con farina fortificata con ferro incapsulato mostravano un aumento dei livelli di ferro. Da allora, però, l’ Unione Europea ha classificato questo polimero, noto come BMC, come microplastica e lo ha incluso in un divieto che è entrato in vigore nel 2023. Di conseguenza, la Bill and Melinda Gates Foundation, che ha finanziato la ricerca originale, ha chiesto al team del MIT di progettare un’ alternativa più rispettosa dell’ ambiente. I ricercatori, guidati da Zhang, si sono rivolti a un tipo di polimero che il laboratorio di Langer aveva precedentemente sviluppato, noto come poli( beta-ammino esteri). Questi polimeri, che si sono dimostrati promettenti come veicoli per la somministrazione di geni e altre applicazioni mediche, sono biodegradabili e si scompongono in zuccheri e aminoacidi. Modificando la composizione degli elementi costitutivi del materiale, i ricercatori possono regolare proprietà come l’ idrofobicità( capacità di respingere l’ acqua), la resistenza meccanica e la sensibilità al pH. Dopo aver creato cinque diversi materiali candidati, il team del MIT li ha testati e ne ha identificato uno che sembrava avere la composizione ottimale per le applicazioni di microplastica, compresa la capacità di dissolversi quando esposto ad ambienti acidi come lo stomaco. I ricercatori hanno dimostrato di poter utilizzare queste particelle per incapsulare la vitamina A, la vitamina D, la vitamina E, la vitamina C, lo zinco e il ferro.
Il materiale polimerico messo a punto dal MIT potrebbe essere impiegato per incapsulare la vitamina A e altri nutrienti essenziali
Molti di questi nutrienti sono suscettibili di essere degradati dal calore e dalla luce, ma quando sono stati incapsulati nelle particelle, i ricercatori hanno scoperto che i nutrienti potevano resistere all’ esposizione all’ acqua bollente per due ore. Inoltre, hanno dimostrato che anche dopo essere state conservate per sei mesi ad alta temperatura e umidità, più della metà delle vitamine incapsulate non ha subito danni. Per dimostrare il loro potenziale di fortificazione degli alimenti, i ricercatori hanno incorporato le particelle in cubetti di brodo, comunemente consumati in molti Paesi africani. Hanno scoperto che quando sono state incorporate nel brodo, le sostanze nutritive sono rimaste intatte dopo essere state bollite per due ore.“ Il brodo è un ingrediente base nell’ Africa subsahariana e offre un’ opportunità significativa per migliorare lo stato nutrizionale di molti miliardi di persone in quelle regioni”, afferma Jaklenec. In questo studio, i ricercatori hanno anche testato la sicurezza delle particelle esponendole a cellule intestinali umane in coltura e misurandone gli effetti sulle cellule. Alle dosi che verrebbero utilizzate per la fortificazione degli alimenti, non hanno riscontrato alcun danno alle cellule.
Migliore pulizia
Per esplorare la capacità delle particelle di sostituire le microsfere che spesso vengono aggiunte ai detergenti, i ricercatori hanno mescolato le particelle con la schiuma del sapone. Questa miscela è risultata in grado di rimuovere dalla pelle il pennarello indelebile e l’ eyeliner impermeabile in modo molto più efficace rispetto al solo sapone. I ricercatori hanno scoperto che il sapone miscelato con la nuova microplastica è più efficace di un detergente che include microsfere di polietilene. Hanno anche scoperto che le nuove particelle biodegradabili hanno svolto un lavoro migliore nell’ assorbire elementi potenzialmente tossici come i metalli pesanti.“ Volevamo usare questo risultato come primo passo per dimostrare come sia possibile sviluppare una nuova classe di materiali, espandere le categorie di materiali esistenti e applicarle a diverse applicazioni”, spiega Zhang. Grazie a una sovvenzione di Estée Lauder, i ricercatori stanno ora lavorando per testare ulteriormente le microsfere come detergenti e potenzialmente per altre applicazioni. Stanno inoltre raccogliendo dati sulla sicurezza che potrebbero essere utilizzati per richiedere la
ESTÉE LAUDER COLLABORA CON IL MIT
Estée Lauder Companies( ELC) collabora con Massachusetts Institute of Technology( MIT), rafforzando il proprio impegno verso l’ innovazione scientifica e la sostenibilità nel settore beauty. Al centro del progetto, una ricerca all’ avanguardia condotta da Ana Jaklenec del Koch Institute for Integrative Cancer Research del MIT, in collaborazione con Robert Langer. Finanziata da ELC, la ricerca punta a sviluppare materiali biodegradabili per applicazioni cosmetiche e a individuare nuove soluzioni per contrastare gli effetti dannosi della luce visibile e della luce blu sulla pelle. Un ambito di crescente interesse, legato non solo alla salute cutanea, ma anche all’ evoluzione della“ green chemistry”, settore in cui ELC è pioniere da oltre un decennio.« Promuovere collaborazioni strategiche con istituzioni scientifiche di fama mondiale è parte integrante del nostro approccio all’ innovazione », ha dichiarato Carl Haney, Executive Vice President, Research, Product and Innovation Officer di ELC. « Siamo orgogliosi di sostenere la ricerca della dottoressa Jaklenec, che apre la strada a una nuova generazione di materiali sostenibili e performanti ». I materiali sviluppati saranno testati per verificarne stabilità, compatibilità con le formulazioni cosmetiche e capacità di bloccare efficacemente la luce visibile, offrendo così una protezione avanzata contro la pigmentazione indotta e i danni foto-indotti. Il team R & S Advanced Technology Pioneering di ELC collaborerà attivamente con il team del MIT, inclusa la dottoranda Linzixuan( Rhoda) Zhang, sotto la supervisione di Robert Langer, tra i più influenti scienziati nel campo della biotecnologia. « Siamo entusiasti di poter tradurre la nostra ricerca in soluzioni reali e impattanti », ha affermato Ana Jaklenec. « Questa partnership ci permette di esplorare nuovi materiali sostenibili in grado di rivoluzionare l’ approccio alla cura della pelle ».
classificazione GRAS( generally regarded as safe) alla Food and Drug Administration statunitense e stanno pianificando una sperimentazione clinica di alimenti arricchiti con le particelle. I ricercatori sperano che il loro lavoro possa contribuire a ridurre in modo significativo la quantità di microplastica rilasciata nell’ ambiente dai prodotti sanitari e di bellezza.“ Questa è solo una piccola parte della più ampia questione delle microplastiche, ma come società stiamo iniziando a riconoscere la gravità del problema. Questo lavoro rappresenta un passo avanti per affrontarlo”, afferma Jaklenec.“ I polimeri sono incredibilmente utili ed essenziali in innumerevoli applicazioni della nostra vita quotidiana, ma hanno anche degli aspetti negativi. Questo è un esempio di come possiamo ridurre alcuni di questi aspetti negativi”. La ricerca è stata finanziata dalla Gates Foundation e dalla U. S. National Science Foundation.
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