Download 627236948.Enzimas que limpian la ropa

Biología 4º A B C
Enzimas que limpian la ropa
Hoy en día las enzimas forman parte de los procesos industriales y de las actividades domésticas. Por ejemplo,
al lavar la ropa las enzimas son las que hacen el trabajo sucio de sacar las manchas. Efectivamente, el
detergente en polvo tiene enzimas que remueven selectivamente las manchas de aceites, proteínas o almidones
de la ropa.
El origen de la suciedad
Existe una gran cantidad de suciedad en la ropa que proviene de:
 Desechos que genera el cuerpo y las bacterias que viven en la piel humana. Cada día una persona genera
escamas de piel, sudor, sebo, triglicéridos, ácidos grasos y colesterol. La microflora de la piel humana (hasta
1,5 millones de bacterias viven en 1 cm2) se alimenta de estos desechos orgánicos y produce compuestos
adicionales que con frecuencia despiden un fuerte olor.
 Sustancias que derivan de productos de higiene personal como lociones, cremas, desodorantes, maquillaje y
lacas.
 Compuestos del ambiente, por ejemplo del aire.
 Agregados de los tejidos (suavizantes, blanqueadores ópticos, fijadores de tintes, etc.) y residuos de
detergentes (aromas, suavizantes, etc.).
Las manchas pueden estar constituidas por proteínas, almidón, carbohidratos, lípidos, ácidos grasos, sales
inorgánicas, arcillas y pigmentos. Eliminar toda esa suciedad en un lavado sigue siendo un reto para los
fabricantes de detergentes y de lavadoras.
Los detergentes
Un detergente comercial es una mezcla de varios componentes cada uno con una misión específica. El
componente activo de un detergente suele ser un producto sintético normalmente derivado del petróleo. La
tecnología de los detergentes modernos satisface estas necesidades durante el proceso de lavado mediante dos
procesos: la eliminación física y la modificación química de las manchas por hidrólisis o por oxidación (blanqueo),
lo cual tiene como resultado su disolución, y/o decoloración respectivamente.
¿Cuál es la importancia del uso de enzimas en los detergentes?
Desde los años 60 el uso de enzimas se masificó, y en la actualidad es común encontrar enzimas en la
formulación de los detergentes. Las enzimas optimizan la eficiencia de los detergentes, a la vez que permiten el
trabajo de limpieza a bajas temperaturas y períodos más cortos de lavado, reduciendo significamente el
consumo de energía y las emisiones de CO2. Otro beneficio ambiental asociado al uso de enzimas en los
detergentes es que estas son biodegradables y reemplazan a los químicos constituyentes de los detergentes
sintéticos que se vienen liberando al ambiente desde hace muchos años.
Las enzimas usadas en los detergentes de lavado de ropa actúan sobre los materiales que constituyen las
manchas, facilitando la remoción de estos materiales y de forma más efectiva que los detergentes
convencionales.
Una molécula de enzima puede actuar sobre muchas moléculas de sustrato (leche, sangre, barro), por lo cual una
cantidad pequeña de enzima agregada a un detergente de lavado proporciona un beneficio grande en la limpieza.
La concentración de enzimas en la formulación de un detergente es mínima (menos del 1 % del volumen total) ya
que las enzimas son biocatalizadores y no se consumen durante el lavado sino que encienden numerosas
reacciones para facilitar la remoción de la suciedad.
Estas enzimas se nombran según los materiales que pueden degradar:
 Proteasas: aceleran la degradación de proteínas y producen pequeños péptidos o aminoácidos individuales los cuales
pueden ser fácilmente solubilizados y removidos de los tejidos. Representan cerca del 60% del mercado de enzimas
mundial y se usan a altos pH y temperaturas superiores a 60o C. Las proteasas son el tipo más importante de enzimas en
detergentes enzimáticos para uso médico porque existe un alto contenido de proteínas en los fluidos corporales (sangre,
tejidos y mucosas) los cuales no pueden removerse con detergentes convencionales y agua.
 Amilasas: aceleran la degradación de los residuos de almidón de alimentos como papa, chocolate, etc. Las amilasas no son
componentes esenciales de los detergentes porque tienen una acción limitada sobre los carbohidratos. En adición, los
carbohidratos son solubles en agua y tienden a ser fácilmente removidos con la mayoría de los detergentes y agua. Esta
enzima es resistente a la degradación de las proteasas, es activa a temperaturas de 85ºC y puede tolerar valores de pH
cercanos a 10. El problema más grande con las amilasas en la formulación de detergentes es la oxidación.
 Lipasas: Las lipasas deben mezclarse con los lípidos para romperlos por hidrólisis, pero las lipasas son solubles en agua y
los lípidos son insolubles en agua. Por lo tanto, la hidrólisis sólo ocurre en la interfase entre la gota lipídica y la fase
acuosa, lo que causa que la reacción sea relativamente lenta e inefectiva. Además, las condiciones dentro de una lavadora
de ropa son hostiles para una enzima y la mayoría de las lipasas no son suficientemente estables en esas condiciones. Por
lo tanto, se busca desarrollar lipasas que permitan la remoción de manchas de grasas a bajas temperaturas de lavado.
 Celulasas: En 1985 se introdujo al mercado un tipo revolucionario de enzima celulasa para detergentes, Cellulasa,
producida por el hongo Humicola insolens para remoción de suciedad, y restaurador de suavidad y color de fibras de
algodón. Las celulasas aceleran la degradación de pequeñas fibras que endurecen la ropa y opacan los colores sin afectar
las fibras principales de la ropa, mejorando así la suavidad y los colores de la misma.
ACTIVIDAD 1. Repaso de conceptos
1. ¿Qué son las enzimas desde el punto de vista estructural (qué tipo de moléculas)?
2. ¿Cuál es la función de las enzimas?
3. ¿Cuál es la finalidad del uso de enzimas en los detergentes para la ropa?
4. Indicar cuáles son las enzimas que se agregan a los detergentes.
ACTIVIDAD 2. Actividad enzimática
En un laboratorio de bioquímica se midió la actividad de la amilasa salival humana a diferentes temperaturas,
entre 0°C y 100°C.
1. Indicá cuál es la función de esta enzima, cuál es su sustrato y cuál es el producto de su acción. (AYUDA: la
amilasa salival es una enzima digestiva que ya estudiamos, pueden encontrar información sobre esta enzima en el
capítulo del libro que trata el sistema digestivo)
2. El siguiente gráfico representa los resultados obtenidos en la experiencia. Señalá en el gráfico cuál sería la
temperatura óptima de esta enzima.
actividad enzimática
%
100
50
0
10
20
30
40 50
temperatura (ºC)
3. Las dos curvas que se muestran en el siguiente gráfico representan la actividad de dos tipos diferentes de
enzimas.
Actividad
enzimática
%
A
B
100
50
0
0
10
20
30
40
50 60 70
80
Temperatura (ºC)
a)
b)
c)
d)
¿Cuál es la temperatura óptima de la enzima A? ¿Y la de la enzima B?
¿A qué temperatura se interrumpe por completo la actividad de cada una de esas enzimas?
¿Por qué se inactivan las enzimas a altas temperaturas?
¿Qué indica la “cima” de cada curva?
e) Tomando en cuenta las temperaturas a las que actúan estas enzimas, ¿cuál de ellas podría ser una enzima
del cuerpo humano? Justificar la respuesta.
Actividad 3. A cada mancha su enzima
Investigar cuál es el principal componente de cada tipo de alimento y, a partir de esto, sugerir qué tipo de
enzima se utilizaría si la ropa estuviera manchada con ese producto. (Pueden encontrar información sobre los
componentes de los alimentos en el capítulo de nutrición del libro)
La ropa se manchó con....
Huevo
Mayonesa
Leche
Aceite
Crema
Caramelo
Qué tipo de enzima debería usar para limpiar la ropa...