Biotecnologia Aplicada à Indústria Têxtil - Parte 1

Histórico e Introdução

A primeira aplicação biotecnológica no processamento têxtil foi a maceração do linho, há mais de 2.000 anos. O crescimento de microorganismos no linho era usado para a separação das fibras dos caules da planta.
Entretanto, na indústria têxtil a aplicação de enzimas só teve início por volta de 1857, quando extrato de malte foi usado para remover gomas amiláceas de alguns artigos têxteis antes da estampagem. Em 1900, a empresa alemã Diaman Co., de Munique, apresentou a Diastafor, a qual mostrou-se mais eficiente na desengomagem de amido e evitava os danos causados por outros tratamentos como com ácido sulfúrico. Em 1919, as rapidases foram introduzidas no mercado. Essas enzimas causam a transformação do amido em compostos solúveis em água.

No final da década de 1970, descobriu-se que as celulases acrescentavam detergência à lavação de tecidos e removiam a fibrilação em múltiplas lavações. Hoje, as celulases são incluídas em muitos detergentes em pó, especialmente aqueles que são ativos na faixa alcalina. Existem também outras aplicações para as celulases, como na remoção enzimática de fibrilas e de pilosidade dos tecidos ou malhas de algodão, etapa esta conhecida como bio-polimento. Foram descobertas também outras formas de emprego dessas enzimas no beneficiamento, que dão um aspecto envelhecido aos artigos de denim e outras peças de vestuário.

Quimicamente as enzimas são definidas como proteínas que possuem uma estrutura química especial, contendo um centro ativo, denominado apoenzima e algumas vezes um grupo não protéico, denominado coenzima. Á molécula toda (apoenzima e coenzima) é dada o nome de haloenzima.

Quase todas as enzimas preparadas em escala industrial até hoje são extracelulares, porque seu isolamento dos meios ou caldos de cultivo é geralmente mais simples, embora elas se encontrem sob forma muito diluída nestes meios, o que pode tornar o seu isolamento muito dispendioso. Porém a maior parte das enzimas é intracelular, porque lá são continuamente sintetizadas metabolicamente.

As enzimas mais utilizadas a nível industrial são as obtidas por processos fermentativos, ou seja, a partir de culturas microbianas. A sua utilização tem vindo a crescer devido aos avanços no campo da microbiologia e ainda pelo fato de a sua produção não estar condicionada por questões sazonais ou geográficas e pela possibilidade de se usarem matérias-primas pouco dispendiosas. Selecionando as estirpes e otimizando os meios de cultura, é possível obter elevados rendimentos e enzimas com propriedades e especificidades bem determinadas.

O uso de enzimas em substituição aos produtos químicos normalmente utilizados em alguns processos têxteis reduz consideravelmente o impacto ambiental assim como os danos às fibras. Fato este, pelo qual nos últimos anos, com a crescente conscientização e preocupação com o meio ambiente, muitas pesquisas têm sido desenvolvidas com o objetivo de aplicar enzimas nas diferentes etapas do beneficiamento têxtil.

Pelo fato de a enzima ser um tipo de substância relativamente complexa, cujo estudo se dá principalmente em disciplinas ligadas aos ramos de bioquímica, não é muito comum que os profissionais que atuam na indústria têxtil, como técnicos, químicos e engenheiros têxteis, consigam definir sem dúvidas o que são as enzimas, suas propriedades e variáveis que devem ser controladas em suas aplicações industriais têxteis. Isso não ocorre somente no Brasil. Alguns autores de diferentes países têm se preocupado com isso e publicado artigos onde procuram esclarecer esses tipos de dúvidas (Stöhr, R. [1995], Etters, J.N. e Annis, P.A. [1998] e Massao, B.M. e Castellarnau, J.N. [1998]).
Os avanços na biotecnologia possibilitaram a criação de misturas especiais de enzimas para aplicações específicas. Por exemplo, foram desenvolvidas as amilases para processos de desengomagem em temperaturas de 100oC, ao passo que monocomponentes de celulases foram identificados como sendo superiores às enzimas nativas em várias aplicações têxteis. Além das enzimas hidrolíticas como as celulases, amilases, pectinases (biopurga) e proteases (acabamento de lãs), outras atividades enzimáticas, inclusive as oxidoredutases, têm-se revelado ferramentas poderosas em várias etapas do processamento de têxteis.