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Enzimas detergentes

Detergente en polvo que contiene enzimas

Las enzimas de los detergentes son enzimas biológicas que se utilizan con los detergentes . Catalizan la reacción entre las manchas y la solución de agua, lo que ayuda a eliminarlas y mejora la eficacia. [1] Las enzimas de los detergentes para ropa son la aplicación más importante de las enzimas industriales . [2]

Pueden formar parte tanto de detergentes líquidos como de detergentes en polvo.

Historia

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

Propiedades

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

Tipos

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

Méritos

Ahorro de energía 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 consumo de energía se puede reducir utilizando enzimas de detergente que funcionan bien en agua fría, lo que permite lavados a baja temperatura y elimina la necesidad de agua caliente. [5]

Materiales delicados

Las prendas de materiales delicados como la lana y la seda pueden dañarse con lavados a alta temperatura, y los jeans y el denim 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 prendas de una gama más amplia de materiales sin preocuparse por dañarlas durante el lavado. [5]

Fabricación de cuero

La industria del cuero se consideraba históricamente nociva debido al proceso de fabricación del cuero. El procedimiento tradicional implicaba remojar las pieles de los animales en una mezcla de orina y cal para eliminar los pelos, la carne y la grasa no deseados, y luego amasarlas con heces de perro o paloma con los pies descalzos. El vertido y la eliminación de los desechos posteriores eran extremadamente peligrosos tanto para la salud humana como para el medio ambiente debido a las altas cantidades de sulfuro y cromo concentrados en el efluente. [6]

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

Sustitución de fosfatos y surfactantes sintéticos

La intensificación de la legislación ha llevado a limitar el uso de tensioactivos sintéticos y sales de fosfato perjudiciales para el medio ambiente en la industria de los detergentes para ropa . 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 de los detergentes en tejidos de punto y de lana sin tratar mostró un daño proporcional tanto al tiempo de remojo como a la concentración de enzimas. [9]

Alergia cutánea y pruebas

Las reacciones de los consumidores ante las enzimas de los detergentes han variado. Se ha informado de que algunos consumidores filipinos acostumbrados a lavar a mano sufrieron un poco con los detergentes en polvo, que consistían principalmente en formulaciones de enzimas para el lavado de ropa. Como resultado, se pensó que las enzimas para el lavado de ropa tienen el potencial de aumentar la probabilidad de sufrir reacciones alérgicas ocupacionales de tipo 1. [10] Sin embargo, una prueba de punción cutánea a gran escala (SPT) que incluía 15.765 voluntarios con 8 tipos diferentes de enzimas para detergentes descubrió que la reacción alérgica es extremadamente rara entre el público, y solo el 0,23 % mostró una reacción. [11] Se cree que el problema de los consumidores filipinos es el método de lavado a mano apresurado. [10] Después de varias pruebas con varios voluntarios en todo el mundo, se descubrió que la exposición a las enzimas para el 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) . American Cleaning Institute (ACI) . 8 de noviembre de 2021.
  2. ^ abc Kirk, Ole; Borchert, Torben; Fuglsang, Claus (1 de agosto de 2002). "Aplicaciones de enzimas industriales". Current Opinion in Biotechnology . 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, Joung Han; Lee, Jun Hyuck; Koo, Bon-Hun; Kim, Jung Eun; Han, Se Jong; Do, Hackwon; Kim, Dockyu; Lee, Chang Woo; Park, Ha Ju (2018-02-21). "Estructura cristalina de una proteasa activa en frío (Pro21717) de la bacteria psicrofílica, Pseudoalteromonas arctica PAMC 21717, a una resolución de 1,4 Å: adaptaciones estructurales al frío y análisis funcional de una enzima de detergente para ropa". PLOS ONE . ​​13 (2): e0191740. Bibcode :2018PLoSO..1391740P. doi : 10.1371/journal.pone.0191740 . ISSN  1932-6203. PMC 5821440 . Número de modelo:  PMID29466378. 
  5. ^ abc "Enzimas en detergentes biológicos: datos sobre los detergentes para ropa y cómo funcionan". Persil UK . 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 2018-08-23 . Consultado el 2019-05-19 .
  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 de los detergentes que contienen enzimas sobre la resistencia de los tejidos de lana sin tratar". 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 de lavandería entre los consumidores de Filipinas". Journal of Allergy and Clinical Immunology . 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, Gregory J.; Rodriguez, Carlos (mayo de 2010). "Evaluación del riesgo de alergia tipo 1 a enzimas presentes en 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.