De nouveaux matériaux de sacs de courses biodégradables peuvent remplacer les microplastiques pour l'enrichissement des aliments et les produits de nettoyage
La pollution par les microplastiques est une crise environnementale mondiale croissante.sacs de courses biodégradablesSelon des estimations récentes, 500 000 à 8 millions de tonnes de plastique sont déversées dans l'océan chaque année, avec un taux de croissance de 4 %, dont 49 000 à 53 000 tonnes de microplastiques. Définis comme des particules solides synthétiques dont la taille varie de 1 micron à 5 millimètres, les microplastiques sont difficiles à dégrader et omniprésents dans la chaîne alimentaire, ce qui représente un risque environnemental et sanitaire. Des études ont montré que les patients présentant des microplastiques dans les plaques carotidiennes présentent un risque accru de crise cardiaque, d'accident vasculaire cérébral ou de décès. Les microplastiques peuvent également transporter des substances chimiques toxiques dans la circulation sanguine, entraînant d'autres problèmes de santé. Par conséquent, les États-Unis et d'autres régions ont interdit l'utilisation de microplastiques dans les produits de consommation jetables dans les toilettes, et la Commission européenne a proposé une réglementation plus stricte.
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Les stratégies d'atténuation comprennent la filtration à l'échelle du micron dans le traitement des eaux usées, dont le succès est limité en raison de difficultés d'infrastructure, et la conversion catalytique des déchets plastiques en d'autres produits. Cependant, le remplacement des microplastiques non dégradables par des alternatives dégradables offre une approche potentiellement plus durable. Dans cette étude, nous avons évalué le potentiel d'une plateforme de microparticules polymères (MP) biodégradables comme alternative aux microplastiques non dégradables dans deux applications : (1) additifs microbilles dans les produits de soins personnels et (2) matériaux d'encapsulation pour l'administration orale de micronutriments dans l'enrichissement alimentaire. Ces deux applications reposent sur des particules polymères de taille micrométrique, principalement constituées de matériaux non dégradables. Les microparticules polymères ont été utilisées comme microbilles dans les produits de soins personnels et comme stabilisants pour la libération contrôlée de nutriments dans l'enrichissement alimentaire. Ces applications constituent une preuve de concept de la plateforme polyvalente de MP comme alternative aux microplastiques.
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Des études antérieures ont exploré divers polymères biodégradables comme alternatives aux plastiques non dégradables. Cependant, les résultats obtenus sont limités en raison de la diversité des exigences matérielles des différentes applications. Pour répondre à ces besoins, nous avons conçu une série de polymères inspirés de produits naturels.bPolymères d'esters amino-acides (PAE) dégradables par hydrolyse et présentant un profil monomérique riche et diversifié. Synthétisés par un procédé économique par étapes, les polymères PAE constituent une base viable pour une production à grande échelle. Nous avons préparé des poly(bMicroparticules de polymères (esters amino) aux propriétés physiques contrôlées, dont l'utilisation comme substituts aux microplastiques dans les produits de soins personnels et l'enrichissement des aliments a été démontrée avec succès. Les microparticules se sont dégradées en sucres à petites molécules et en dérivés d'acides aminés, soulignant ainsi leurs potentiels avantages environnementaux.
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Conclusions
Cette plateforme PAE MP a démontré une alternative fonctionnelle aux microplastiques non dégradables utilisés dans les produits de nettoyage et l'enrichissement alimentaire. Dans les produits de nettoyage, les PAE MP ont efficacement amélioré l'efficacité de nettoyage d'un produit rinçable représentatif et éliminé efficacement les ingrédients potentiellement toxiques, contrairement aux microbilles non dégradables traditionnelles. Dans l'enrichissement alimentaire, les PAE MP ont assuré une protection fiable pour une variété de vitamines et minéraux essentiels contre les conditions de cuisson et de stockage prolongées, tout en permettant une libération rapide des nutriments dans un système digestif humain simulé. Globalement, ces poly(bLes microparticules de polymère (ester amino) offrent une plate-forme potentielle pour remplacer l'utilisation de microplastiques dans une large gamme d'applications à travers le monde.
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