1. LA BIOTECNOLOGIA YLA BIOTECNOLOGIA Y
LA INDUSTRIA DELLA INDUSTRIA DEL
PAPELPAPEL
ACOSTA VALENCIA MELANIEACOSTA VALENCIA MELANIE
ALVARADO GARCIA KATTIAALVARADO GARCIA KATTIA
CALDERON APOLINAR NELSONCALDERON APOLINAR NELSON
MOLINA ROJAS SANDRAMOLINA ROJAS SANDRA
2. ENZIMAS ELEMENTO ESENCIALENZIMAS ELEMENTO ESENCIAL
En muchos procesos, las enzimas puedenEn muchos procesos, las enzimas pueden
sustituir sustancias químicas y contribuir ensustituir sustancias químicas y contribuir en
procesos de producción. Son más específicasprocesos de producción. Son más específicas
en su acción que las sustancias químicasen su acción que las sustancias químicas
sintéticas y son biodegradables, con lo cualsintéticas y son biodegradables, con lo cual
pueden ser beneficiosas para el mediopueden ser beneficiosas para el medio
ambiente. Los procesos que emplean enzimas,ambiente. Los procesos que emplean enzimas,
por lo tanto, producen menos subproductospor lo tanto, producen menos subproductos
residuales, propiciando la obtención deresiduales, propiciando la obtención de
productos de mejor calidad y disminuyendo laproductos de mejor calidad y disminuyendo la
probabilidad de polución.probabilidad de polución.
3. INDUSTRIA PAPELERAINDUSTRIA PAPELERA
El uso de enzimas en la industriaEl uso de enzimas en la industria
papelera ha crecidopapelera ha crecido
considerablemente desdeconsiderablemente desde
mediados de la década de 1980 ymediados de la década de 1980 y
muchas de las áreas de aplicaciónmuchas de las áreas de aplicación
aún se encuentran en desarrollo.aún se encuentran en desarrollo.
En los últimos años, las enzimasEn los últimos años, las enzimas
celulasas y hemicelulasas (quecelulasas y hemicelulasas (que
degradan celulosa y hemicelulosa,degradan celulosa y hemicelulosa,
respectivamente), han sidorespectivamente), han sido
evaluadas por su capacidad deevaluadas por su capacidad de
modificar beneficiosamente lasmodificar beneficiosamente las
características de las pastas y decaracterísticas de las pastas y de
los papeles. El tratamiento conlos papeles. El tratamiento con
enzimas celulasas parece aumentarenzimas celulasas parece aumentar
el área de enlaces entre fibras,el área de enlaces entre fibras,
mejorando algunas propiedades demejorando algunas propiedades de
los papeles.los papeles.
4. Existen en la naturalezaExisten en la naturaleza
microorganismos que poseenmicroorganismos que poseen
enzimas del grupo de lasenzimas del grupo de las
celulasas (como lascelulasas (como las
celobiohidrolasas y lascelobiohidrolasas y las
endoglucanasas) que seendoglucanasas) que se
encargan de la degradación deencargan de la degradación de
la celulosa. Estas enzimas hanla celulosa. Estas enzimas han
sido ampliamente estudiadassido ampliamente estudiadas
en hongos mesófilos, talesen hongos mesófilos, tales
como Trichoderma reesei. Sincomo Trichoderma reesei. Sin
embargo, las actividadesembargo, las actividades
hidrolíticas de las celulosas dehidrolíticas de las celulosas de
este microorganismo soneste microorganismo son
afectadas por una serie deafectadas por una serie de
factores físicos y químicosfactores físicos y químicos
que limitan su aplicación a nivelque limitan su aplicación a nivel
industrial. industrial.
5. Debido a esto, losDebido a esto, los
científicos estáncientíficos están
estudiando y aislando cepasestudiando y aislando cepas
con mejores rendimientoscon mejores rendimientos
(mayor cantidad de(mayor cantidad de
enzimas producidas) y queenzimas producidas) y que
mantengan una elevadamantengan una elevada
estabilidad de su actividadestabilidad de su actividad
a pH extremos, elevadasa pH extremos, elevadas
temperaturas de reacción,temperaturas de reacción,
en presencia de solventesen presencia de solventes
orgánicos y detergentesorgánicos y detergentes
iónicos, etc.iónicos, etc.
6. Así, han comenzado a surgir losAsí, han comenzado a surgir los
microorganismos termófilos comomicroorganismos termófilos como
fuentes de enzimas celulasasfuentes de enzimas celulasas
termoestables, otorgándoles unatermoestables, otorgándoles una
mayor ventaja en aplicacionesmayor ventaja en aplicaciones
industriales. Entre las bacteriasindustriales. Entre las bacterias
termófilas utilizadas setermófilas utilizadas se
encuentran algunas especies deencuentran algunas especies de
los géneros Clostridium,los géneros Clostridium,
Streptomyces, ThermomonosporaStreptomyces, Thermomonospora
y Thermobifida. Por ejemplo,y Thermobifida. Por ejemplo,
Clostridium cellulovorans hidrolizaClostridium cellulovorans hidroliza
la celulasa en condicionesla celulasa en condiciones
anaeróbicas (en ausencia deanaeróbicas (en ausencia de
oxígeno), mientras que lasoxígeno), mientras que las
especies celulolíticas deespecies celulolíticas de
Streptomyces, ThermomonosporaStreptomyces, Thermomonospora
y Thermobifida la degradan en uny Thermobifida la degradan en un
ambiente aeróbico.ambiente aeróbico.
7. En estudios realizados conEn estudios realizados con
estas enzimas, se concluyó queestas enzimas, se concluyó que
la celulosa es degradadala celulosa es degradada
disminuyendo los costos ydisminuyendo los costos y
aumentando los beneficiosaumentando los beneficios
ambientales al compararlo conambientales al compararlo con
el método convencional deel método convencional de
reciclaje del papel.reciclaje del papel.
Además de las enzimasAdemás de las enzimas
celulasas, se pueden utilizarcelulasas, se pueden utilizar
amilasas en el tratamiento delamilasas en el tratamiento del
papel para reciclaje. Elpapel para reciclaje. El
tratamiento previo del papel detratamiento previo del papel de
oficina con amilasas provoca unoficina con amilasas provoca un
debilitamiento de la estructuradebilitamiento de la estructura
superficial del papel, y porsuperficial del papel, y por
tanto una disminución de latanto una disminución de la
resistencia del papel a laresistencia del papel a la
penetración de fluidos.penetración de fluidos.
8. Este tratamiento enzimáticoEste tratamiento enzimático
facilita la desintegración del papel,facilita la desintegración del papel,
obteniéndose una pasta en mejoresobteniéndose una pasta en mejores
condiciones para extraerle la tinta.condiciones para extraerle la tinta.
Por otra parte, las amilasasPor otra parte, las amilasas
también podrían ser utilizadastambién podrían ser utilizadas
para facilitar el desprendimientopara facilitar el desprendimiento
del tóner en los papeles impresosdel tóner en los papeles impresos
en fotocopiadoras o impresorasen fotocopiadoras o impresoras
láser. Éstas actuarían hidrolizandoláser. Éstas actuarían hidrolizando
el almidón del área que sirve deel almidón del área que sirve de
soporte a la partícula, permitiendosoporte a la partícula, permitiendo
una más fácil liberación del tóner.una más fácil liberación del tóner.
Otro estudio muestra que hay unaOtro estudio muestra que hay una
mejora en la blancura del papel almejora en la blancura del papel al
usar enzimas xilanasas durante lasusar enzimas xilanasas durante las
etapas de pre-blanqueo. Estoetapas de pre-blanqueo. Esto
permite una reducción en el uso depermite una reducción en el uso de
cloro y soda cáusticacloro y soda cáustica
9. En la naturaleza existenEn la naturaleza existen
diferentes microorganismosdiferentes microorganismos
asociados a la descomposición deasociados a la descomposición de
la madera, pero hasta ahora losla madera, pero hasta ahora los
únicos que son capaces deúnicos que son capaces de
degradar la lignina en formadegradar la lignina en forma
eficiente son los hongoseficiente son los hongos
Basidiomicetes, denominadosBasidiomicetes, denominados
"pudrición blanca", ya que"pudrición blanca", ya que
producen un blanqueamiento de laproducen un blanqueamiento de la
madera al degradar la lignina.madera al degradar la lignina.
Estos hongos en su ciclo normalEstos hongos en su ciclo normal
de desarrollo, consumen ligninade desarrollo, consumen lignina
haciendo un pulpaje natural, o bio-haciendo un pulpaje natural, o bio-
pulpaje, de las maderas en las quepulpaje, de las maderas en las que
se instalan a vivir. Además dese instalan a vivir. Además de
deslignificar la madera, estosdeslignificar la madera, estos
hongos son amigables con el mediohongos son amigables con el medio
ambiente. ambiente.
10. Muchas industrias tambiénMuchas industrias también
utilizan enzimas y bio-utilizan enzimas y bio-
dispersantes en tratamientodispersantes en tratamiento
de efluentes para controlarde efluentes para controlar
niveles de DBO (demandaniveles de DBO (demanda
biológica de Oxígeno) ybiológica de Oxígeno) y
acelerar el tiempo deacelerar el tiempo de
tratamiento del ambiente.tratamiento del ambiente.
Si bien el uso deSi bien el uso de
microorganismos y las enzimasmicroorganismos y las enzimas
derivadas de ellos ya sederivadas de ellos ya se
utilizan en estos procesos, seutilizan en estos procesos, se
espera que en los próximosespera que en los próximos
años la biotecnología se vuelvaaños la biotecnología se vuelva
más dominante en los procesosmás dominante en los procesos
de pulpaje y fabricación dede pulpaje y fabricación de
papel. Esto traería beneficiospapel. Esto traería beneficios
a la industria del papel y ala la industria del papel y al
medio ambiente. medio ambiente.
