Biyopolimerlere Giriş.. Biyopolimer Nedir, Çeşitleri, Farkları

Biyopolimerler canlı organizmalar tarafından üretilen polimerlerdir. Selüloz, nişasta, kitin, proteinler, peptidler, DNA ve RNA biyopolimerlere örnek olarak gösterilebilir. Sayılan bu biyopolimerler sırasıyla şeker, amino asit ve nükleotid adı verilen monomerlerden oluşmaktadır (Mohanty ve ark., 2005).

Selüloz Dünya’da hem en çok bulunan biyopolimer hem de organik bileşiktir. Bitkilerin yaklaşık %33’lük bir kısmını selüloz oluşturmaktadır. Pamuğun selüloz içeriği %90 iken, ağaçların %50’sini selüloz oluşturmaktadır (Klemm ve ark., 2004).

Bazı biyopolimerler biyolojik olarak yıkılabilirler. Bu da mikroorganizmalar tarafından karbondioksit ve suya yıkılabildikleri anlamına gelir. Ek olarak biyoyıkılabilir biyopolimelerin bir kısmı kompost edilebilir. Bu da endüstriyel kompostlama prosesiyle altı ay içerisinde %90’ına kadar yıkılabilmeleri anlamına gelmektedir. Bu özelliğe sahip olan biyopolimerler Avrupa Standardı EN 13432 (2000)’e göre kompostlanabilir sembolüyle işaretlenir. Kompostlanabilir polimerlere örnek olarak PLA film gösterilebilir ve 20 μm kalınlığındadır. Bu incelikten daha kalın olan filmler kompostlanabilir özellikte değillerdir fakat biyolojik olarak yıkılabilirler.

Polimerler ve biyopolimerler arasındaki ana ve tanımlayıcı fark yapılarında gözükmektedir. Biyopolimerleri de içeren polimerler kendini tekrar eden monomer adlı yapı taşlarından oluşmaktadır. Biyopolimerlerin de iyi tanımlanmış yapıları vardır fakat bu onların tanımlayıcı özellikleri değildir (örnek: lingo-selüloz). Proteinler ele alındığı zaman kesin kimyasal kompozisyonları ve yatpıtaşların dizilme sırasına birincil yapı denirken, birçok biyopolimer kendiliğinden karakteristik kompokt şekillere katlanarak, biyolojik fonksiyonlar edinirler.Yapısal biyoloji adında biyopolimerlerin yapısal özelliklerini çalışan bir dal dahi mevcuttur. Buna karşın çoğu sentetik polimer daha basitter ve daha rastgele yapılardır. Bu durum biyopolimerlerde olmayan moleküler kütle dağılımını sağlar. Biyopolimerlerin sentezi çoğu in vivo sistemlerde kalıp üzerinden gerçekleştiği için aynı çeşit olan bütün biyopolimerler (örneğin bir çeşit protein) her zaman tamamiyle aynıdır. Hepsi benzer dizide olurlar, benzer sayıda monomer içerirler ve bu sayede hepsi aynı ağırlığa sahiptir. Bu fenomene biyopolimerlerin tekil-dağılım (monodispersity) özelliği adı verilir ve çoklu-dağılım gösteren sentetik polimerlerden en önemli farklarından biridir. Bunun sonucunda biyopolimerlerin çoklu-dağılım indeksleri (polydispersity index) 1’dir.