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Enzimas detergentes

Detergente en polvo que contiene enzimas.

Las enzimas detergentes son enzimas biológicas que se utilizan con detergentes . Catalizan la reacción entre las manchas y la solución acuosa, ayudando así a eliminar las manchas y mejorando la eficiencia . [1] Las enzimas de los detergentes para ropa son la mayor aplicación de las enzimas industriales . [2]

Pueden formar parte de detergentes tanto líquidos como en polvo.

Historia

Otto Röhm introdujo el uso de enzimas en detergentes mediante el uso de tripsina extraída de tejidos de animales sacrificados. La fórmula de Röhm, aunque más exitosa que los métodos de limpieza domésticos alemanes, se consideraba inestable cuando se usaba con álcali y lejía. [ se necesita aclaración ] En 1959, los rendimientos mejoraron mediante la síntesis microbiana de proteasas . [3]

Propiedades

Las enzimas del lavado de ropa deben poder funcionar normalmente en una amplia gama de condiciones: temperaturas del agua que oscilan entre 0 y 60 °C; ambientes alcalinos y ácidos; soluciones con alta fuerza iónica ; y la presencia de tensioactivos o agentes oxidantes . [4] [2]

Tipos

Las cinco clases de enzimas que se encuentran en los detergentes para ropa incluyen proteasas , amilasas , lipasas , celulasas y mananasas . Descomponen proteínas (por ejemplo, en manchas de sangre y huevos), almidón, grasas, celulosa (por ejemplo, en puré de verduras) y mananos (por ejemplo, en manchas de goma de frijol), respectivamente. [2]

Méritos

Ahorro energético en el hogar

Para eliminar las manchas, las lavadoras domésticas convencionales utilizan agua caliente, ya que esto aumenta la solubilidad de las manchas. Sin embargo, calentar el agua a la temperatura requerida consume una cantidad considerable de energía; El uso de energía se puede reducir mediante el uso de enzimas detergentes que funcionan bien en agua fría, lo que permite lavados a baja temperatura y elimina la necesidad de agua caliente. [5]

Materiales delicados

La ropa hecha de materiales delicados como la lana y la seda puede dañarse en lavados a alta temperatura, y los jeans y la mezclilla pueden desteñirse debido a sus tintes oscuros. Los lavados a baja temperatura con enzimas detergentes pueden prevenir este daño, lo que significa que los consumidores pueden comprar ropa de una gama más amplia de materiales sin preocuparse de dañarla durante el lavado. [5]

Fabricación de cuero

Históricamente, la industria del cuero se consideraba nociva debido al proceso de fabricación del cuero. El procedimiento tradicional consistía en remojar pieles de animales en una mezcla de orina y cal para eliminar pelos, carne y grasa no deseados y luego amasarlas en heces de perro o paloma con los pies descalzos. La posterior descarga y eliminación de desechos fue gravemente peligrosa tanto para la salud humana como para el medio ambiente debido a las altas cantidades de sulfuro concentrado y cromo en el efluente. [6]

Este método fue finalmente descartado por la industria a principios del siglo XX tras el descubrimiento de Röhm, sustituido por un proceso más ecológico que implicaba enzimas detergentes. [5] En consecuencia, el uso peligroso de sulfuro de sodio (utilizado para eliminar el pelo de los animales de las pieles) se reduce en un 60%, mientras que el uso de agua para remojar y cortar el pelo se reduce en un 25%. Además, la contaminación y las emisiones tóxicas se han reducido en un 30%. Estas enzimas nunca han sustituido completamente a los productos químicos industriales. Sin embargo, las condiciones de trabajo, la calidad de las aguas residuales y los tiempos de procesamiento han mejorado considerablemente. [6]

Reemplazo de fosfatos y tensioactivos sintéticos.

El aumento de la legislación ha llevado a limitar el uso en la industria de detergentes para ropa de tensioactivos sintéticos y sales de fosfato nocivos para el medio ambiente . En un intento por producir productos más respetuosos con el medio ambiente, varios fabricantes de detergentes han aumentado el uso de enzimas en el proceso de producción en combinación con concentraciones más bajas de tensioactivos y fosfatos. Estas enzimas biológicamente activas incluyen bacterias, levaduras y hongos, [7] que producen menos contaminación química y descomponen ciertos tóxicos. [8]

Preocupaciones públicas

Daños a materiales delicados.

En contraste con los beneficios del lavado a baja temperatura, un estudio de los efectos de las enzimas detergentes en tejidos de punto y de lana no tratados mostró daños proporcionales tanto al tiempo de remojo como a la concentración de enzimas. [9]

Alergia cutánea y pruebas.

Las respuestas de los consumidores a las enzimas detergentes han variado. Se informa que algunos consumidores filipinos que están acostumbrados a lavar a mano sufrieron ligeramente con los detergentes en polvo, que consistían principalmente en formulaciones de enzimas para el lavado. Como resultado, se pensó que las enzimas del lavado de ropa tenían el potencial de aumentar la probabilidad de sufrir respuestas alérgicas ocupacionales de tipo 1. [10] Sin embargo, una prueba cutánea (SPT) a gran escala que incluyó a 15.765 voluntarios con 8 tipos diferentes de enzimas detergentes encontró que la reacción alérgica es extremadamente rara entre el público, y solo el 0,23% muestra una reacción. [11] Se cree que el problema entre los consumidores filipinos es el método apresurado de lavado a mano. [10] Después de varias pruebas con varios voluntarios en todo el mundo, se ha demostrado que la exposición a las enzimas del lavado de ropa no produce alergia cutánea (sensibilización de tipo I) ni erosión cutánea. [10] [11]

Referencias

  1. ^ "El papel de las enzimas en los productos detergentes" (PDF) . Instituto Americano de Limpieza (ACI) . 8 de noviembre de 2021.
  2. ^ abc Kirk, Ole; Borchert, Torben; Fuglsang, Claus (1 de agosto de 2002). "Aplicaciones de enzimas industriales". Opinión Actual en Biotecnología . 13 (4): 345–351. doi :10.1016/s0958-1669(02)00328-2. PMID  12323357.
  3. ^ Leisola, Matti; Jokela, Jouni; Pastinen, Ossi; Turunén, Ossi; Schoemaker, Hans. «USO INDUSTRIAL DE ENZIMAS» (PDF) . Fisiología y Mantenimiento . II : 2-3.
  4. ^ Yim, joven Han; Lee, Jun Hyuck; Koo, Bon-Hun; Kim, Jung Eun; Han, Se Jong; Hazlo, Hackwon; Kim, Dockyu; Lee, Chang Woo; Parque, Ha Ju (21 de febrero de 2018). "Estructura cristalina de una proteasa activa en frío (Pro21717) de la bacteria psicrófila, Pseudoalteromonas arctica PAMC 21717, con una resolución de 1,4 Å: adaptaciones estructurales al frío y análisis funcional de una enzima detergente para ropa". MÁS UNO . 13 (2): e0191740. Código Bib : 2018PLoSO..1391740P. doi : 10.1371/journal.pone.0191740 . ISSN  1932-6203. PMC 5821440 . PMID  29466378. 
  5. ^ abc "Enzimas en detergentes biológicos: información sobre los detergentes para ropa y cómo funcionan". Persil Reino Unido . Consultado el 19 de mayo de 2019 .
  6. ^ ab "Del excremento a la enzima: cómo la biotecnología ayudó a limpiar la producción de cuero - Rethink Tomorrow". blog.novozymes.com . Archivado desde el original el 23 de agosto de 2018 . Consultado el 19 de mayo de 2019 .
  7. ^ Waldhoff, Enrique; Spilker, Rudiger, eds. (19 de abril de 2016). Manual de detergentes, parte C. doi :10.1201/9781420030334. ISBN 9780429132605.
  8. ^ Gaubert, Alejandra; Jeudy, Jérémy; Rougemont, Blandine; Bordes, Claire; Lemoine, Jérôme; Casabianca, Hervé; Salvador, Arnaud (1 de julio de 2016). "Identificación y cuantificación absoluta de enzimas en detergentes para ropa mediante espectrometría de masas en tándem por cromatografía líquida". Química Analítica y Bioanalítica . 408 (17): 4669–4681. doi :10.1007/s00216-016-9550-8. ISSN  1618-2650. PMID  27098933. S2CID  39950551.
  9. ^ Friedman, Mendel (abril de 1971). "Efecto de las enzimas y los detergentes que contienen enzimas sobre la resistencia de los tejidos de lana no tratados". Revista de investigación textil . 41 (4): 315–318. doi :10.1177/004051757104100405. ISSN  0040-5175. S2CID  137326402.
  10. ^ abc SARLO, K; CORMIER, E; MACKENZIE, D; SCOTT, L (enero de 1996). "749 Falta de sensibilización de tipo I a las enzimas del lavado de ropa entre los consumidores de Filipinas". Revista de Alergia e Inmunología Clínica . 97 (1): 370. doi :10.1016/s0091-6749(96)80967-5. ISSN  0091-6749.
  11. ^ ab Sarlo, Katherine; Kirchner, Donald B.; Troyano, Esperanza; Smith, Larry A.; Carr, Gregorio J.; Rodríguez, Carlos (mayo de 2010). "Evaluación del riesgo de alergia tipo 1 a las enzimas presentes en los productos de limpieza y lavandería: evidencia de los datos clínicos". Toxicología . 271 (3): 87–93. doi :10.1016/j.tox.2010.03.007. ISSN  0300-483X. PMID  20223268.