Palabras clave: decoloración, enzimas y mezclilla
Resumen
La decoloración de la mezclilla es un proceso que se realiza utilizando agentes químicos tóxicos, los cuales al ser descargados junto con las aguas residuales del proceso provocan serios problemas de contaminación. En la búsqueda de condiciones menos dañinas al ecosistema natural, recientemente se ha propuesto la utilización de enzimas que permiten aplicar condiciones de trabajo más amigables con el medio ambiente. En el presente trabajo, buscamos encontrar las mejores condiciones de pH y temperatura, así como la fuente y la concentración de enzima para llevar a cabo la decoloración enzimática del índigo y de mezclilla de jeans. Para ello se utilizaron dos concentraciones de la lacasa de Trametes versicolor y se determinó su actividad a pH 5 y 7, así como a tres diferentes temperaturas (30, 45 y 60°C). Las mejores condiciones para la decoloración del índigo fueron pH 5, 30 °C y 1 mg/ml de lacasa.
Introducción
En los procesos de estilización final de los jeans de mezclilla (Denim, tela teñida con índigo), se han utilizado sustancias químicas cloradas para el proceso de desteñido. Estas sustancias además de ser contaminantes y dañinas para la salud, tienden a maltratar las telas, por lo que su uso se ha limitado. Desde 1996, la empresa Novoenzyme utiliza como alternativa biotecnológica, enzimas lacasas en el desteñido de la mezclilla, (producto comercial DeniLite). La aplicación de enzimas en la industria textil permite obtener un proceso de desteñido eficiente, sustentable y no contaminante para el medio ambiente (Rodríguez y Toca-Herrera, 2006).
Antecedentes
Hoy en día, muchas enzimas son utilizadas por una gran diversidad de tipos de industrias y esto no es ajeno a la industria textil. Tradicionalmente, se han utilizado enzimas en el proceso de limpieza de las fibras. Ahora, las enzimas como las proteasas, lipasas, celulasas y enzimas oxidativas, se utilizan en el bioprocesamiento de fibras naturales, mientras que
otras son fundamentales en el tratamiento de efluentes derivados de esos procesos (Rodríguez y Toca-Herrera, 2006).
Las enzimas aplicadas en la industria textil deben producirse a bajo costo, ser estables en las condiciones de pH y temperatura en que se realizan los tratamientos textiles, y de uso y manipulación segura. Se han publicado diversos reportes y patentes sobre esta tecnología (Campos y col., 2001; Pazarlioglu y col., 2004; Rodríguez y Toca- Herrera, 2006). Por ejemplo, en Estados Unidos en 1998 Novo Nordisk utilizó esta enzima junto con un derivado de peróxido de hidrógeno y fenotiazina (Hjelholt y Jesper, 1998). Más tarde, en 1999, en Estados Unidos se lanzó DeniLiteII, con una mayor actividad enzimática. En 2001, la compañía Zytex en India desarrolló un catalizador biológico capaz de degradar el índigo de una forma más específica y controlada con el nombre de Zylite (Rodríguez y Toca-Herrera, 2006).
Las lacasas son enzimas del tipo fenol-oxidasa dependientes de cobre que tienen la capacidad de catalizar reacciones de desmetilación y de formación de radicales libres altamente reactivos. Este es un paso importante en la biodegradación de polímeros que contengan grupos aromáticos fenólicos (Trejo-Hernández y col., 2001). Debido a esta propiedad, la lacasa es utilizada en la oxidación del índigo (colorante de tipo fenólico) en la preparación de telas para jeans. Esta enzima es extraída de hongos, como Trametes hirsuta y Sclerotium rolfsii (Campos y col., 2001). Además, en procesos de oxidación de muchos compuestos (principalmente de compuestos fenólicos) la lacasa presenta una gran especificidad para un gran número de compuestos no biodegradables, por lo cual se empezó a utilizar en tratamientos de efluentes industriales.
Justificación
El proceso de decoloración con la intervención de las enzimas es más efectivo y menos dañino que el método anterior, el uso de sustancias cloradas para llevar a cabo el proceso de decoloración de la mezclilla de jeans.
Hipótesis
El incremento en la concentración de la enzima lacasa favorece la decoloración enzimática del índigo.
Objetivos
1. Seleccionar la lacasa que será utilizada en el proceso de decoloración del índigo entre las disponibles en el laboratorio de Biotecnología Ambiental (CEIB-UAEM),
2. Determinar el efecto del pH, la temperatura y la concentración de la enzima en el proceso de decoloración del índigo.
3. Determinar la decoloración de la tela teñida con el índigo.
El presente proyecto se llevó a cabo en el laboratorio de Biotecnología Ambiental en el Centro de Investigación en Biotecnología, UAEM.
Conclusiones
La decoloración enzimática del índigo y de la tela de mezclilla depende de la concentración de la enzima y del pH del proceso. Sin embargo, se observó que sobre la tela de mezclilla, los resultados fueron menos efectivos que con el colorante directamente. Esto puede deberse a que el colorante se encuentra fuertemente adsorbido a la tela y la enzima debe penetrar al interior de las fibras de algodón.
