Remoção de Stickies
As enzimas são usadas pela indústria de celulose e papel para a remoção de "adesivos", colas, adesivos e revestimentos que são introduzidos na polpa durante a reciclagem de papel. Stickies são materiais orgânicos pegajosos, hidrofóbicos e maleáveis que não apenas reduzem a qualidade do produto final do papel, mas também podem entupir o maquinário da fábrica de papel e custar horas de inatividade. Os métodos químicos para remoção de stickies não têm, historicamente, sido 100% satisfatórios.
Stickies são mantidos juntos por ligações éster, e o uso de enzimas esterase na polpa melhorou muito sua remoção. Esterases cortam os stickies em compostos menores, mais solúveis em água, facilitando sua remoção da polpa. Desde a primeira metade desta década, as esterases tornaram-se uma abordagem comum para o controle de stickies. Suas limitações são, sendo enzimas, elas são tipicamente eficazes apenas em temperatura e pH moderados. Além disso, certas esterases só podem ser eficazes contra certos tipos de ésteres, e a presença de outras substâncias químicas na polpa pode inibir sua atividade.
A busca está em novas enzimas, e modificações genéticas de enzimas existentes, para ampliar suas faixas efetivas de temperatura e pH, e capacidades de substrato.
Detergentes
As enzimas têm sido usadas em muitos tipos de detergentes por mais de 30 anos desde que foram introduzidas pela Novozymes. O uso tradicional de enzimas em detergentes de lavanderia envolveu aqueles que degradam proteínas causadoras de manchas, como as encontradas em manchas de grama, vinho tinto e solo.
As lipases são outra classe útil de enzimas que podem ser usadas para dissolver manchas de gordura e limpar armadilhas de graxa ou outras aplicações de limpeza baseadas em gordura.
Atualmente, uma área popular de pesquisa é a investigação de enzimas que podem tolerar, ou mesmo ter atividades mais altas, em temperaturas quentes e frias. A busca por enzimas termotolerantes e criotolerantes se espalhou pelo mundo. Estas enzimas são especialmente desejáveis para melhorar os processos de lavagem em ciclos de água quente e / ou a baixas temperaturas para lavagem de cores e escuras. Eles também são úteis para processos industriais onde altas temperaturas são necessárias, ou para biorremediação sob condições adversas (por exemplo, no Ártico). Enzimas recombinantes (proteínas modificadas) estão sendo procuradas usando diferentes tecnologias de DNA, tais como mutagênese sítio-dirigida e embaralhamento de DNA.
Têxteis
As enzimas são agora amplamente usadas para preparar os tecidos de que suas roupas, móveis e outros utensílios domésticos são feitos. As crescentes demandas para reduzir a poluição causada pela indústria têxtil alimentaram os avanços biotecnológicos que substituíram os produtos químicos agressivos por enzimas em quase todos os processos de fabricação de têxteis. As enzimas são usadas para melhorar a preparação do algodão para tecer, reduzir as impurezas, minimizar “puxões” no tecido, ou como pré-tratamento antes de morrer para reduzir o tempo de enxágue e melhorar a qualidade da cor.
Todas essas etapas não só tornam o processo menos tóxico e ecologicamente correto, como também reduzem os custos associados ao processo de produção e ao consumo de recursos naturais (água, eletricidade e combustíveis), além de melhorar a qualidade do produto têxtil final.
Alimentos e Bebidas
É a aplicação doméstica para a tecnologia de enzimas que a maioria das pessoas já conhece. Historicamente, os seres humanos vêm utilizando enzimas há séculos, nas primeiras práticas biotecnológicas , para produzir alimentos, sem realmente conhecê-lo. Era possível fazer vinho, cerveja, vinagre e queijos, por exemplo, por causa das enzimas das leveduras e bactérias que eram utilizadas.
A biotecnologia tornou possível isolar e caracterizar as enzimas específicas responsáveis por esses processos. Permitiu o desenvolvimento de cepas especializadas para usos específicos que melhoram o sabor e a qualidade de cada produto.
Enzimas também podem ser usadas para tornar o processo mais barato e mais previsível, de modo que um produto de qualidade é assegurado com cada lote fabricado. Outras enzimas reduzem o tempo necessário para o envelhecimento, ajudam a esclarecer ou estabilizar o produto ou ajudam a controlar o teor de álcool e açúcar.
Durante anos, as enzimas também foram usadas para transformar o amido em açúcar. Os xaropes de milho e trigo são usados em toda a indústria alimentícia como adoçantes. Usando a tecnologia enzimática, a produção desses adoçantes pode ser mais barata do que usar açúcar de cana. Enzimas foram desenvolvidas e aprimoradas usando métodos biotecnológicos, para cada etapa do processo.
Couro
No passado, o processo de curtimento do couro utilizável envolveu o uso de muitos produtos químicos nocivos. A tecnologia enzimática avançou de tal forma que alguns desses produtos químicos podem ser substituídos e o processo é realmente mais rápido e eficiente. Existem enzimas que podem ser aplicadas nos primeiros passos do processo em que gordura e cabelo são removidos das peles. As enzimas também são usadas durante a limpeza, remoção de queratina e pigmento e para aumentar a maciez da pele. Eles também ajudam a estabilizar o couro durante o processo de bronzeamento para evitar que ele apodreça.
Plástico biodegradável
Plásticos fabricados por métodos tradicionais vêm de recursos de hidrocarbonetos não renováveis. Eles consistem de longas moléculas de polímero que estão fortemente ligadas umas às outras e não podem ser facilmente decompostas pela decomposição de microorganismos. Plásticos biodegradáveis podem ser feitos usando polímeros vegetais de trigo, milho ou batatas, e consistem em polímeros mais curtos e mais facilmente degradados.
Como os plásticos biodegradáveis são mais solúveis em água, muitos produtos atuais que os contêm são uma mistura de polímeros biodegradáveis e não degradáveis. Certas bactérias podem produzir grânulos de plástico dentro de suas células. Os genes para enzimas envolvidas neste processo foram clonados em plantas que podem produzir os grânulos em suas folhas. O custo de plásticos baseados em plantas limita seu uso, e eles não se encontraram com ampla aceitação do consumidor.
Bioetanol
O bioetanol é um biocombustível que já foi amplamente aceito pelo público. Você já pode estar usando bioetanol quando adiciona combustível ao seu veículo. O bioetanol pode ser produzido a partir de materiais vegetais ricos em amido usando enzimas capazes de fazer a conversão de forma eficiente. Atualmente, o milho é uma fonte amplamente utilizada de amido, no entanto, o crescente interesse pelo bioetanol está aumentando as preocupações, à medida que os preços do milho sobem e o milho, como oferta de alimentos, está sendo ameaçado. Outras plantas, incluindo trigo, bambu ou outras gramíneas, são possíveis fontes candidatas de amido para a produção de bioetanol.
É discutível se o custo de produção de bioetanol é menor do que para o consumo de combustíveis fósseis, em termos de emissões de gases de efeito estufa. A produção de bioetanol (cultivo, transporte, manufatura) ainda requer uma grande entrada de recursos não renováveis. Pesquisas tecnológicas e manipulação de enzimas para tornar o processo mais eficiente, exigindo menos material vegetal ou consumindo menos combustíveis fósseis, estão sendo desenvolvidas para melhorar essa área da biotecnologia.