Polimeri naturali

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Le macromolecole sintetizzate spontaneamente dagli organismi viventi

Si definiscono “polimeri” le macromolecole ad alto peso molecolare costituite da molte unità elementari – chiamate monomeri – unite da un legame chimico forte, il cosiddetto legame covalente, per formare lunghe catene.

In funzione della loro origine, i polimeri vengono classificati come naturali, artificiali e sintetici.

I polimeri naturali sono macromolecole sintetizzate spontaneamente dagli organismi viventi. Qualche esempio? Proteine quali la cheratina presente nei capelli e nella lana, e la fibroina della seta; polisaccaridi come la cellulosa, l’amido, la chitina e l’acido ialuronico; acidi nucleici come il DNA e l’RNA.

I polimeri artificiali sono invece il risultato della modificazione chimica dei polimeri naturali: è il caso dell’acetato di cellulosa e del rayon, entrambi derivati dalla modificazione della cellulosa.

I polimeri sintetici, infine, sono ottenuti per sintesi chimica: tra i più noti figurano il polietilene, il polipropilene, il PVC e il nylon.

I polimeri naturali vengono classificati in funzione dell’unità monomerica impiegata e della struttura del polimero formato: polinucleotidi (catene di nucleotidi), polipeptidi e proteine (polimeri corti o lunghi composti da aminoacidi), polisaccaridi (catene di carboidrati).

I polisaccaridi: tra i polimeri naturali di maggiore interesse industriale

I polisaccaridi sono considerati tra i polimeri naturali in assoluto più interessanti per l’impiego in ambito industriale.

La cellulosa è il polimero principale della parete delle cellule vegetali e anche il polimero naturale più abbondante in natura. Tra le sue caratteristiche chiave figurano la non solubilità in acqua e la tipica struttura cristallina.

L’amido è invece un polisaccaride ad alto peso molecolare presente in elevate quantità nelle patate, nel mais e in altri cereali. Diversamente dalla cellulosa, questo polimero naturale è idrosolubile.

La chitina, chiamata anche poliacetilglucosammina, si trova nei carapaci di gamberi, aragoste, granchi e altri crostacei, ma anche nei funghi, nelle alghe e negli insetti. È insolubile, dura e possiede una certa flessibilità. Il chitosano è un derivato più idrosolubile della chitina.

Molti polimeri naturali possono essere estratti direttamente da fonti rinnovabili come le biomasse e dai prodotti di scarto della lavorazione dell’industria agroalimentare. La cellulosa, l’amido, i derivati della soia, la lignina e la gomma sono ad esempio derivati dalle coltivazioni vegetali; la chitina, il chitosano e l’alginato provengono da funghi, alghe, insetti e crostacei; la caseina è un prodotto di scarto dell’industria lattiero-casearia; la lana e la seta derivano dalle produzioni zootecniche.

La pectina è ricavata dalle mele e da sottoprodotti dell’estrazione di succhi di frutta. I poli-idrossialcanoati (PHA) sono infine il risultato dell’azione di diversi tipi di batteri, per fermentazione di zuccheri.

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