Un blanqueamiento del papel más ecológico gracias a las enzimas

Cuántas veces en nuestras vidas habremos tenido una hoja de papel blanco entre las manos. Desde bien pequeños nos hacían dibujar en ellas y de bien mayores han sido nuestra peor pesadilla al tener que rellenarlas con nuestra sabiduría ante un examen de la facultad. 

Todo el mundo sabe que el papel viene de los árboles, concretamente de la celulosa. Pero nadie se detiene a pensar cómo algo que en principio es marrón, se convierte en algo completamente blanco. El blanqueamiento de la pulpa de papel es uno de los pasos más importantes en esta industria, pero desgraciadamente, también es uno que usa químicos bastante agresivos como es el dióxido de cloro. 

Gracias al descubrimiento de una nueva xilanasa alcalófila y termorresistente se podría reducir el uso de este compuesto, haciendo el proceso más amigable
para el medio ambiente. Hoy quería mostraros los resultados que han obtenido las industrias con el uso de la enzima desarrollada en el grupo donde trabajo y un video en dónde explicamos su importancia y qué es capaz de hacer.

Hace ya unos cuantos meses os conté que en el laboratorio habíamos dado con una superxilanasa capaz de trabajar a temperaturas elevadas (90ºC) y pH muy alcalino (10,5). Muchas veces estos descubrimientos tienen el peligro de acabar en un publicación si no se prueban en condiciones reales.

Cuando doy clase de enzimología a mis alumnos les advierto que una cosa son las condiciones de laboratorio y otra cosa las condiciones reales. Las enzimas a menudo se ensayan en entornos controlados, con tampones elaborados con agua ultrapura, temperatura constante, etc. Pero en los procesos industriales las enzimas deben enfrentarse a sustratos muy heterogéneos que pueden contener sustancias que los inhiban, o en el peor de los casos, los degraden.Además, cuando ensayamos con enzimas en el laboratorio lo hacemos con pocos miligramos, mientras que en la industria hablamos del orden de kilogramos.

En el proyecto europeo en el que se desarrolló la enzima, WOODZYMES, también participaban empresas de la industria papelera, RAIZ-NAVIGATOR, así como una empresa de producción de enzimas para la industria, METGEN.

Nos pusimos manos a la obra, y se suministró a la empresa 450 litros de la xilanasa para que hiciesen pruebas durante la elaboración de papel a partir de la pulpa de la madera. El color claro del papel se consigue cuando se eliminan las hemicelulosas, y la celulosa queda lo más pura posible. Entre las hemicelulosas más abundantes se encuentra el xilano. Hasta ahora no se había descrito ninguna xilanasa capaz de funcionar en condiciones tan extremas. Quedaba la duda de si funcionaría en condiciones reales y a escala industrial.

Tras diferentes pruebas a escala industrial se concluyó que el uso de la xilanasa en la elaboración de papel puede reducir en un 25% el uso de dióxido de cloro, obteniendo una pulpa con las mismas características y propiedades pero con un menor impacto ambiental.

Estos resultados han sido publicados en un estudio que ha implicado las diferentes empresas y distintos socios del proyecto WOODZYMES titulado: "Uso de una nueva xilanasa extremófila para el blanqueo industrial más ecológico de pasta kraft". Este trabajo está publicado en abierto y podéis ver los detalles al final de la entrada del blog.

No obstante pensamos que esta xilanasa también puede tener otros usos en diferentes procesos industriales que traten hemicelulosas en condiciones extremas. Por ello hemos puesto a disposición del banco de patentes de la Generalitat una descripción de la xilanasa y sus posibles usos para que, aquellas empresas que puedan estar interesadas en su producción o uso, tengan detalles de la enzima y de cómo contactar con nosotros. 

También adjuntamos el artículo por si queréis más detalles sobre las capacidades de esta enzima.

https://www.mdpi.com/1923494

Almeida, N., Meyer, V., Burnet, A., Boucher, J., Talens-Perales, D., Pereira, S., Ihalainen, P., et al. (2022). Use of a Novel Extremophilic Xylanase for an Environmentally Friendly Industrial Bleaching of Kraft Pulps. International Journal of Molecular Sciences, 23(21), 13423. MDPI AG. Retrieved from http://dx.doi.org/10.3390/ijms232113423

ENLACE AL BANCO DE PATENTES: https://bancodepatentes.gva.es/