Uso de la catálisis enzimática en la industria

Uso de la catálisis enzimática en la industria. De todas las funciones de las proteínas, la catálisis es probablemente la más importante. Un catalizador es una sustancia que altera la velocidad de una reacción química, acelerándola o retrasándola, pudiendo recuperarse sin cambios esenciales en su forma o composición al final de la reacción.

Una enzima es una proteína que actúa como catalizador biológico, llevando a cabo reacciones bioquímicas a muy altas velocidades, Su nombre proviene del griego y significa “en la levadura”, ya que a mediados del siglo XIX, cuando se acuñó el término, se pensaba que estos compuestos sólo actuaban en el interior de las células. Todas las células, incluyendo microorganismos y organismos superiores, producen enzimas. Su acción está estrechamente ligada con las reacciones metabólicas, y la mayoría de las transformaciones químicas requeridas para mantener activas a las células tardarían mucho tiempo en efectuarse o simplemente no procederían si no estuvieran presentes las enzimas. Las enzimas tienen la capacidad de catalizar reacciones químicas de manera muy específica; es decir, su acción se limita a un determinado tipo de compuesto que debe tener ciertas características estructurales para que pueda ser utilizado como sustrato. Las enzimas y su catálisis en la industria. De las miles de enzimas conocidas, sólo algunas decenas se producen a escala industrial, para emplearse en la manufactura tanto de alimentos como de materias primas, tiene grandes ventajas por ejemplo debido a su grado de actuar muy específico, no se esperan reacciones secundarias. Las enzimas en la industria son de origen animal, vegetal y microbiano siendo estas últimas el tipo más usado. Celulasas. Las celulasas son enzimas hidrolíticas que, en presencia de agua, participan en la degradación de los enlaces glicosídicos β-1,4 presentes en los polisacáridos de celulosa. El término involucra por lo menos, tres actividades diferentes para llevar a cabo la hidrólisis total de la celulosa. De esta manera las endo-ß-1,4-glucanasas rompen al azar los enlaces internos de la molécula en las regiones amorfas, producen un rápido decremento en la longitud de la cadena y un lento incremento de los grupos reductores libres. Las exo-ß-1,4-glucanasas remueven unidades de glucosa o celobiosa a partir del extremo libre no reductor de la cadena de celulosa, dando como resultado un incremento rápido en los azúcares o grupos reductores y poco cambio en el tamaño del polímero. Finalmente la ß-glucosidasa hidroliza la celobiosa producida por las actividades anteriores, dando como producto final la glucosa.

Trichoderma reesei. Con la capacidad de secretar grandes cantidades de enzimas celulasas.

Celulasa en la Industria textil. BIOSTONING En la industria textil las celulasas juegan un papel muy importante en el desteñido de mezclilla ya que se usan para remover el color azul índigo y dar una apariencia de desteñido/deslavado (biostoning). Tradicionalmente el desteñido de este tipo de prendas se efectuaba con piedra pómez. El biostoning fue introducido en Europa en el año 1989. Las celulasas modifican selectivamente la superficie del tejido. La enzima fue aislada por primera vez del hongo Trichoderma reesei. Sin embargo, hoy en día, además de obtenerse de éste, también puede aislarse de otros hongos y bacterias como Aspergillus o Clostridium, respectivamente. Con el objetivo de incrementar la productividad de la proteína, el gen suele ser insertado en bacterias.

Acción de la celulasa

Algodón

La mezclilla está compuesta por dos capas de fibras de algodón, la primera capa (trama) es del color original de algodón, para la segunda capa que se superpone sobre la primera, las fibras se tiñen de variados tonos de azul, comúnmente azul índigo.

Una pequeña cantidad de enzima puede sustituir varios kilos de piedras. Con la reducción de las piedras se produce menos daño a las telas, menos desgaste de las lavadoras y menos polvo de piedra pómez en el ambiente de la lavandería El biostoning ha abierto nuevas posibilidades en el acabado de tela vaquera, aumentando la variedad de tratamientos de acabado. También se incrementa la productividad del proceso de deslavado, ya que las lavadoras contienen menos piedras y más prendas.