Las enzimas producidas por un hongo y una bacteria son la base de nuevos detergentes desarrollados en Brasil destinados a higienizar instrumentos quirúrgicos, destapar sondas obstruidas con residuos coagulados y digerir y disolver restos orgánicos tales como manchas de sangre y otros. El desarrollo de los productos se llevó a cabo en el Centro de Biotecnología de la Universidad Federal de Río Grande do Sul (Cbiot/UFRGS), coordinado por la docente Marilene Henning Vainstein. La utilización de detergentes que contienen enzimas – que son proteínas producidas por seres vivos, capaces de estimular reacciones químicas sin sufrir alteraciones en su composición – no es precisamente una novedad. Pero hasta los días actuales Brasil no dominaba el proceso de producción industrial de las enzimas destinadas a la fabricación de detergentes y, por ello, importaba la materia prima para formular el producto. “La principal ventaja de la formulación de detergentes que contienen enzimas es su característica biodegradable, ideal para sustituir productos cáusticos, ácidos y solventes, que agreden al medio ambiente y provocan el desgaste de materiales e instrumentos”, dice Marilene.
La primera etapa de la investigación consistió en la elección de los microorganismos más adecuados para la formulación industrial, ya que los investigadores estaban a busca de bacterias productoras de proteasa, una enzima con amplia aplicación en la industria de alimentos y en la formulación de detergentes, y de amilasa, responsable de la degradación de las moléculas de almidón. Para llegar hasta ellas, se probó con varios linajes de especies citados en la literatura científica con las características buscadas. “Sabemos que algunas especies de hongos Aspergillus son buenas productoras de amilasa”, dice Marilene. “Esto facilitó nuestra búsqueda.” La selección del mejor microorganismo para producir la proteasa también fue llevó a cabo de la misma manera. “Se probó con una colección de bacterias del género Bacillus para la elección de un excelente productor de proteasas, que era lo que precisábamos.”
Luego de la elección del hongo y de la bacteria, los investigadores precisaban desarrollar un proceso de producción que, al mismo tiempo, tuviera un rendimiento satisfactorio y fuera de bajo costo, para poder aplicarlo en la industria. Se probó entonces con varias sustancias para componer el medio de cultivo, que contiene nitrógeno y carbono, además de sales minerales y complementos nutricionales que no pueden ser revelados. Tan pronto como se culminó esta etapa, el grupo de investigación del sur de Brasil requirió la patente del proceso de producción de la proteasa y de la amilasa para su aplicación industrial.
Las proteasas representan el 60% del total del comercio de enzimas en el mundo, en un mercado estimando en mil millones de dólares. Aparte de la industria de detergentes y de alimentos, la mismas han sido utilizadas en el tratamiento del cuero, en reemplazo de compuestos tóxicos y contaminantes. La adopción de procesos biológicos en las curtiembres tienen como principal finalidad reducir los costos con el tratamiento de los efluentes resultantes de los procesos químicos. En tanto, las amilasas se emplean en la industria para romper las moléculas de almidón, originando sustratos que son importantes en la preparación de jarabe de glucosa, maltosa o mixtos, panificación, cervecería y producción de etanol. En la formulación de detergentes, se las utilizada para remover residuos. El uso diversificado de las enzimas se relaciona con sus características que les permiten actuar como biocatalizadores especializados, que son sustancias que modifican la velocidad de una reacción química.
El desarrollo en la universidad se originó de un pedido formulado por empresarios de Cachoeirinha, localidad del estado de Río Grande do Sul. Newton Mário Battastini e Ivete Casagrande Battastini son socios de las empresas Tecfarm y Tecpon, que importan las enzimas de una empresa de Dinamarca para la producción de detergentes para higiene hospitalaria vendidos aquí en Brasil. La propuesta para el estudio es la producción de estas enzimas se le hizo al veterinario Sydnei Mitidieri Silveira, que ya había publicado trabajos sobre el tema. Silveira iba a empezar a hacer su doctorado en el marco del Programa de Posgrado en Biología Celular y Molecular del Centro de Biotecnología de la UFGRS, y le llevó la idea a la docente Marilene. A a la misma época, en el año 2000, publicaron un llamado de la Fundación de Apoyo a la Investigación de Río Grande do Sul (Fapergs) que apoyaba la interacción entre universidades y empresas. La coincidencia de intereses llevó a la presentación de un proyecto ante la fundación para el desarrollo de las enzimas, que fue aprobado. Las empresas aportaron parte de los recursos necesarios para la investigación. “La idea inicial era trabajar en el desarrollo de más una enzima más: la lipasa, que degrada lípidos, pero todavía no hemos arribado a los resultados esperados”, dice Marilene.
Toda la parte de desarrollo de las enzimas para su aplicación industrial ya está lista. Enzi-Far, brazo de Tecfarm y Tecpon hospedado en la Incubadora Empresarial del CBiot de la universidad, trabaja ahora en la optimización de la escala de producción. “La empresa está produciendo 400 litros semanales de estas enzimas que están siendo usados para las formulaciones y los ensayos de estabilidad”, dice Marilene. “Cuando lala producción gane en velocidad, las empresas podrán empezar a vender los detergentes biodegradables a los hospitales.” En el futuro, otras formulaciones podrán llevarse a cabo utilizando las mismas enzimas para tratamiento de desperdicios cloacales, cueros y en la limpieza de residuos de panadería. Para que eso ocurra, deberán hacerse algunos ajustes en el proceso de formulación, pues todo el proceso de producción en escala ya está dominado.
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