OBTIENEN PIGMENTOS A PARTIR DE FLORES DE BUGAMBILIA Y CLOROFILA DE LAS PLANTAS

En el Instituto de Investigaciones en Materiales (IIM) de la UNAM, se desarrollan nuevos pigmentos a partir de flores de bugambilia y clorofila de las plantas, altamente resistentes y estables, no-tóxicos, que podrían ser útiles en las industrias farmacéutica, cosmética, de alimentos y textil, para sustituir a los que son dañinos para el ambiente y la salud.

Así lo explicaron los titulares de la investigación, Pedro Bosch Giral y Enrique Lima Muñoz, quienes se inspiraron para su trabajo en el proceso químico empleado por los antiguos mayas para obtener el pigmento presente en murales y códices, el azul maya, que ha resistido el paso del tiempo y las condiciones meteorológicas.

Así, los científicos desarrollaron invenciones, una patentada y la otra en proceso, para obtener pigmentos vegetales a partir de esas flores y de las plantas, que se caracterizan por tener un componente orgánico y otro inorgánico.

Ante un panorama de problemas ecológicos, Bosch y Lima resaltaron la importancia de obtener artículos a partir de productos naturales, como ocurre en sus investigaciones, dadas a conocer en revistas como Applied Clay Science y The Journal of Physical Chemistry.

Bosch recordó que cuando era niño, al pasear con su tío, el profesor de la Facultad de Química, Francisco Giral, le hizo notar que la bugambilia, en el momento que se seca, pierde el color. Ocurre porque el pigmento reacciona con el aire y se oxida. Es lo mismo que sucede si las hojas de los árboles se vuelven rojas en el otoño y se pueden ver los carotenos que antes opacaban la clorofila.

Junto con Enrique Lima decidió intentar retenerlo. “Trabajamos con pigmentos prehispánicos, en particular el azul maya, resultado de la mezcla de un material orgánico, el añil (Indigofera suffruticosa), retenido en otro, inorgánico, como puede ser la arcilla denominada paligorskita”.

“Inspirados en ello, intentamos retener el color de la bugambilia (Bougainvillea spectabilis y Bougainvillea glabra), con la extracción de las moléculas que le dan color a la flor (cromóforos), y la inmovilización en una red cristalina de un material inorgánico, y lo logramos”, relató.

Se probaron varios materiales, en los que se alteró su acidez y se modificó la porosidad y composición, hasta descubrir que la alúmina, que no es más que un óxido de aluminio, era el idóneo.

Los colorantes, explicaron, se retienen por interacciones entre las partes polares del cromóforo y de la matriz inorgánica. El trabajo de los científicos consiste en identificar las combinaciones exitosas.

Con el uso de la bugambilia se obtiene infinidad de tonalidades: una sola molécula orgánica puede dar desde el amarillo hasta el púrpura, y pasar por el azul, según la acidez de la matriz.

Bosch abundó que el color que se obtiene depende de la interacción de la molécula y el sustrato en que se “amarra”; ese enlace se produce por fuerzas electroestáticas, dadas por la polaridad.

“Tanto en la molécula de colorante, como en el sustrato, hay zonas en las que las cargas se concentran. De acuerdo con ello, la transferencia de electrones de lo uno a lo otro, varía. El color se debe a la absorción de la luz, y está condicionado por las interacciones colorante-sustrato que son relativamente fácil de modular”.

La clorofila

Bosch, junto con Geolar Fetter, de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, intentó retener el pigmento natural más abundante de la naturaleza: la clorofila, base de la fotosíntesis.

En particular, trabajaron con un componente llamado clorofilina, “y tuvimos éxito porque logramos mantenerlo en la hidrotalcita, que es un componente básico, constituido sobre todo de aluminio, magnesio, oxígeno e hidrógeno, que se suele usar para tratar problemas digestivos”.

Se trata de un compuesto laminar, con propiedades muy interesantes desde el punto de vista catalítico, entre otras, abundó el universitario. El registro de la patente es reciente, de 2012.

Asimismo, señaló que existen fármacos de la denominada medicina alternativa que utilizan clorofila, y la hidrotalcita, al retenerlo, puede dosificar su distribución.

La clorofilina, una molécula un poco más pequeña que la clorofila, al inmovilizarse permitiría hacer todos los experimentos que reproduzcan la fotosíntesis, el proceso más eficaz existente en la naturaleza de procesamiento de la energía.

Más aplicaciones

Los colores inmovilizados se pueden utilizar para dar más versatilidad a pigmentos que se emplean en la industria cosmética. De hecho, además de retenerlos, Lima y su equipo les dan textura aperlada.

Aquí se utiliza un núcleo de una matriz inorgánica, rodeado de las moléculas que dan color, con un recubrimiento de otro material inorgánico que brinda la textura.

Pero Enrique Lima pensó en realizar otro tipo de captura con la intención de limpiar las aguas contaminadas: la de las tintas empleadas en la industria que se desechan a los efluentes.

Principalmente, explicó, nos enfocamos a colorantes de tipo azoico, producidos en la industria textil, muy contaminantes e, incluso, cancerígenos. En Morelia, por ejemplo, la industria de la mezclilla tira aguas con índigo; lo que se hace es retener el colorante con arcillas y silicatos, “y funciona muy bien”.

En todos los casos, los pigmentos son de menor costo que los convencionales porque sus materiales son baratos, abundantes y estables, además de fáciles de sintetizar, concluyeron los científicos.