PDF (P) para - BioTecnologia

Transcrição

PDF (P) para - BioTecnologia
1
Copyright©2009 Maria Antonia Malajovich
Biotecnologia na vida cotidiana / Lava-roupas biológicos
Manual de atividades práticas de Biotecnologia
Texto, fotografias e desenhos da autora
Edições BIBLIOTECA MAX FEFFER
do INSTITUTO DE TECNOLOGIA ORT do Rio de Janeiro
Rua Dona Mariana 213, Rio de Janeiro, 22280-020 – RJ – Brasil
Tel. (5521) 2539-1842; FAX (5521) 2286-9174
SUMÁRIO
Tema
Página
LAVA-ROUPAS BIOLÓGICOS
3
A LAVAGEM DA ROUPA
3
O SABÃO E O MARKETING
3
DETERGENTES E MÁQUINAS
3
PROBLEMAS AMBIENTAIS
4
A CHEGADA DAS ENZIMAS
4
COMPONENTES DE UM PRODUTO COMERCIAL MODERNO
5
O PAPEL DAS ENZIMAS
7
UMA INDÚSTRIA MODERNA E COMPETITIVA
8
BIBLIOGRAFIA
9
GUIA DO PROFESSOR
11
TRABALHAR COM O COTIDIANO
11
IDENTIFICANDO ENZIMAS NOS PRODUTOS PARA LAVAR ROUPA
11
Proteases
Celulases
Amilases
Lipases
AVALIANDO O DESEMPENHO DOS PRODUTOS PARA LAVAR ROUPA
14
AS ENZIMAS E A REMOÇÃO DAS MANCHAS
16
COMPARANDO A EFICIÊNCIA DE VÁRIOS PRODUTOS
17
AS VARIÁVEIS EXPERIMENTAIS
18
GUIAS DO ALUNO
19
A1. QUE PRODUTO INCLUI PROTEASES?
21
A2. QUE PRODUTO INCLUI CELULASES?
23
A3. QUE PRODUTO INCLUI AMILASES?
25
A4. QUE PRODUTO INCLUI LIPASES?
27
A5. AS ENZIMAS REMOVEM AS MANCHAS?
29
A6. QUAL PRODUTO É MAIS EFICIENTE?
31
A7. COMO MELHORAR A EFICIÊNCIA DE UM PRODUTO
33
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
1
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
2
LAVA-ROUPAS
BIOLÓGICOS
A LAVAGEM DA ROUPA
Lavar a roupa é uma tarefa indispensável para a qual contamos com numerosos produtos que
prometem eliminar as manchas difíceis, deixando as roupas perfumadas e mais brancas, ou com as
cores realçadas. Tudo isso em pouco tempo e sem necessidade de esfregá-las.
Nem sempre foi assim. Até pouco mais de meio século, a limpeza da roupa era uma tarefa
eminentemente feminina que representava horas de trabalho pesado. Era necessário encher uma
tina com baldes de água quente, dissolver com dificuldade o sabão, colocar as roupas de molho,
esfregar com força, enxaguar e escorrer.
O SABÃO E O MARKETING
Obedecendo a motivos estéticos e/ou higiênicos, o uso de sabões remonta aos babilônios (2700
a.C.). Os árabes os comercializaram desde o século VII e, cinco séculos mais tarde, os levaram ao
sul da Europa, onde se transformaram em artigos de luxo. As barras de sabão, preparadas
artesanalmente a partir de azeite de oliva e cinzas de loureiro, eram identificadas por seu lugar de
origem: Castela, Marselha etc.
O sabão se popularizou na Europa do século XIX em consequência de vários fatores: nascimento de
novas tecnologias para substituir as cinzas, descobrimento da química dos lipídios, chegada de
matérias-primas mais baratas, como o azeite de palma, provenientes das colônias, e diminuição
dos impostos sobre as barras de sabão. Nessa época, também começou a se perceber o valor da
higiene para a saúde pessoal e pública.
Em 1884, Lever & Cia. lançou na Inglaterra o sabão de marca Sunlight, com um êxito tal que, três
anos mais tarde, a empresa chegou a fabricar 450 toneladas por semana. Sendo a apresentação de
um produto e sua divulgação as bases da propaganda da indústria cosmética atual, vale a pena
ressaltar que a imagem da embalagem de Sunlight em um filme dos irmãos Lumière, de 1896,
constitui provavelmente o primeiro caso de merchandising da história (Figura 1).
Figura 1: O sabão Sunlight
DETERGENTES E MÁQUINAS
Em 1907, a empresa Henkel projetou o sabão Persil, um produto com substâncias químicas
adicionais (perborato e silicato) que facilitavam a remoção da sujeira. Embora sua fórmula tenha
sido modificada numerosas vezes, Persil é vendido ainda hoje em vários paises.
A descoberta das enzimas e os primeiros estudos sobre suas características e propriedades datam
da segunda metade do século XIX (Pasteur, 1860; Kuhne, 1876; Buchner, 1897). Embora nos
matadouros da época fosse comum usar extratos pancreáticos para a limpeza, a primeira aplicação
moderna destes conhecimentos ocorreu em 1913, quando Otto Rhöm patenteou um produto que
continha sabão e tripsina (extrato pancreático).
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
3
Esse produto, denominado Burnus (em alemão, roupão), foi comercializado durante cinquenta
anos, apesar de ter vários defeitos: fazia pouca espuma, era pouco eficiente em meio alcalino, só
eliminava as manchas proteicas e causava alergias.
Embora Persil e Burnus sejam os precursores dos produtos modernos, lavar a roupa, no início do
século XX, continuava sendo um trabalho pesado.
Dois acontecimentos foram decisivos para um avanço real na tecnologia da lavagem da roupa:
 A substituição de sabões por detergentes sintéticos derivados de petróleo, na Alemanha, durante
a Primeira Guerra Mundial.
 A invenção da máquina elétrica de lavar roupa, pela empresa de aviação norte-americana
Bendix, pouco antes da Segunda Guerra Mundial.
Em 1940, nos Estados Unidos, mais da metade das casas que dispunham de energia elétrica já
tinham no sótão máquinas de lavar, funcionando com moedas e compartilhadas por todos os
inquilinos. Estas máquinas deixaram de ser fabricadas durante os anos de conflito com o Eixo,
mas, finalizada a Segunda Guerra Mundial, novos modelos de máquinas (Bendix e General Electric,
1947) apareceram no mercado, começando a mudar a maneira de lavar roupa.
Também se tornaram populares os produtos a base de detergente para a lavagem de roupa como,
por exemplo, Tide, da Procter & Gamble, que em 1946 ocupava 30% do mercado. Em pouco
tempo, os detergentes até ultrapassaram os sabões na lavagem da louça e na limpeza doméstica.
Com a entrada da mulher no mundo do trabalho, tudo o que pudesse simplificar a vida cotidiana
era bem-vindo e consumido, incluindo eletrodomésticos e produtos de limpeza.
PROBLEMAS AMBIENTAIS
Para os usuários, um dos atrativos dos detergentes era que faziam mais espuma que o sabão. Mas
como nesses primeiros produtos as moléculas não eram degradadas pelos micro-organismos do
meio ambiente, a espuma se acumulava, poluindo rios e lagos. Este problema se solucionou na
década de 1960, com a substituição das cadeias ramificadas dos sulfonatos de alquilbenzeno por
cadeias lineares, que são biodegradáveis. Esta modificação química confere aos detergentes uma
vida média de 1 a 3 semanas. (Figura 2).
Figura 2: Sulfonatos de alquilbenzeno (C18 H29 SO3
–
Na +)
Em águas duras, os detergentes resultam mais eficazes que os sabões. Seu desempenho melhora
mais ainda quando a água amolece com uma substância como o tripolifosfato de sódio, capaz de
capturar os íons de cálcio e magnésio, responsáveis pela dureza da água. A inclusão dessa
molécula em um produto de lavar roupas representou uma inovação de peso (OMO, da Unilever,
1952).
No entanto, quando os sinais de eutrofização de rios e lagos se tornaram evidentes, a sociedade
começou a questionar a presença de fosfatos nos produtos de limpeza. É difícil avaliar sua
contribuição para o desequilíbrio ambiental, porque os fertilizantes e os excrementos animais e
humanos também são fontes de fosfatos. Porém, o peso da opinião pública foi determinante para a
substituição dos fosfatos, já na década de 1970.
Incluíram-se outras moléculas (citrato de sódio, carbonato de sódio, silicato de sódio) e, mais
tarde, o zeolite, um mineral derivado da argila e insolúvel em água, mas que a amolece sem
causar efeitos nocivos ao meio ambiente (Le Chat, de Henkel, 1989). Atualmente, é possível
encontrar produtos livres de fosfato ou com poucos fosfatos.
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
4
A CHEGADA DAS ENZIMAS
A máquina de lavar se difundiu na Europa em meados da década de 1960, um pouco mais tarde
que nos Estados Unidos. O novo desafio dos fabricantes era a obtenção de produtos químicos mais
eficientes, capazes de limpar sem necessidade de ferver a água, já que temperaturas menores
significam menos consumo de energia.
Como as enzimas agem a temperaturas relativamente baixas, logo entraram na composição dos
produtos para a lavagem das roupas. Primeiro se substituiria a tripsina pancreática por uma
protease (Alcalase®) de origem bacteriana (Bio-40, de Gebr. Schnyder, 1959; Biotex, da Novo
Industry, 1962).
Mais tarde, outros produtos contendo proteases e amilases (enzimas gulosas) foram lançados com
grandes campanhas publicitárias (Ariel, da Procter & Gamble e ALA da Unilever, 1968).
A inovação foi rapidamente assimilada na Europa, ao contrário dos Estados Unidos, onde cresceu o
temor de as enzimas causarem reações alérgicas. A desconfiança se manteve até 1961, quando a
Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos declarou que as enzimas dos produtos para
lavar roupa representavam um avanço tecnológico sem nenhum risco para saúde.
Em 1975, houve outro importante avanço tecnológico com o encapsulado das enzimas em um
material inerte solúvel na água. A cápsula impede a formação de poeira, um agente alergênico
para as vias respiratórias que causa danos à saúde dos trabalhadores da indústria de produtos para
a lavagem da roupa. Também protege o consumidor de eventuais dermatites de contato, junto ao
uso de medidores de quantidade e do cuidadoso enxágue das roupas.
Qual é a origem das enzimas comerciais? Nos seres vivos, as reações metabólicas ocorrem em
condições de temperatura e pH compatíveis com a vida, graças às enzimas. Nos produtos para
lavar a roupa, as enzimas como a tripsina, de origem animal, têm sido substituídas por enzimas
microbianas.
Com a chegada da tecnologia do DNA-recombinante abriram-se novos caminhos para a produção
de enzimas. Em 1988, a transferência de um gene de lipase de Humicola lanuginose para
Aspergillus oryzae possibilitou a obtenção de enzimas em quantidades comerciais (Lipolase, da
Novo Industry). Pouco depois, e com a mesma tecnologia, se obteve a produção de celulases
alcalinas em uma linhagem de Bacillus.
Atualmente, a maior parte da produção industrial de enzimas se baseia na biotecnologia moderna,
porque é mais fácil transferir um gene a um micro-organismo conhecido do que redimensionar os
parâmetros da produção industrial para cada micro-organismo capaz de produzir uma enzima
interessante. Utilizam-se bactérias do gênero Bacillus (proteases, celulases e amilases) e também
fungos como Aspergillus oryzae (lipases) e Humicola (celulases).
COMPONENTES DE UM PRODUTO COMERCIAL MODERNO
Existem diferentes tipos e preços, com nomes genéricos tais como “Produtos para lavar roupa”,
“Sabões para lavar” ou “Sistemas de limpeza”. A composição química figura na embalagem escrita
em letras pequenas, se não mínimas.
O seu agente principal é um agente tensioativo aniônico que atua como surfactante. Do ponto de
vista químico, trata-se de uma molécula com um grupo polar, com afinidade por água, e outro
apolar, com afinidade por óleos e gorduras (Figura 3).
Figura 3: A estrutura de um surfactante.
Por ser ao mesmo tempo hidrofílico e hidrofóbico (= lipofílico), o tensioativo consegue reduzir a
tensão superficial e embrulhar a sujeira, formando uma gotícula (micela) carregada negativamente
que se dispersa em água (Figura 4). Tanto os sabões como os detergentes derivados do petróleo
têm propriedades tensioativas.
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
5
Figura 4: Formação de micelas e dispersão da sujeira na água
Dispersar a sujeira não basta. Complementa-se a ação do tensioativo com o acréscimo de
substâncias branqueadoras e de enzimas capazes de fragmentar a matéria orgânica. Outras
substâncias auxiliares evitam a formação de espuma ou impedem que, depois de dispersada e
fragmentada, a sujeira se deposite novamente na peça. Também se acrescentam substâncias que
amoleçam a água por captação de íons de cálcio e magnésio, e se melhora a qualidade do produto
com amaciantes e germicidas (Tabela 1).
Observe-se que a composição de qualquer produto para lavar roupa é detalhada na embalagem
com um grau de precisão variável, dependendo das exigências da legislação local.
Tabela 1: Os principais componentes de um produto moderno para lavar roupas
A. Componentes ativos
SUBSTÂNCIAS
QUANTIDADE
EXEMPLOS
FUNÇÃO
Tensioativas ou
Surfactantes1
17-37%
Sulfonatos
de
alquil
benzeno,
sulfatos
de
álcoois de cadeia larga.
Atuam como agentes umectantes e
dispersam a sociedade.
Branqueadores
17-26%
Perborato ou percarbonato
de sódio.
Liberam oxigênio, branqueando as manchas
oxidáveis (vinho, chá, café, frutas).
Tetracetiletilendiamina
(TAED).
Ativador do perborato de sódio.
Enzimas
1-2%
Proteases, amilases,
lipases e celulases.
Eliminam manchas de origem biológica e
fibras de algodão. Não se costuma incluí-las
em produtos para bebês.
Abrilhantadores
óticos
0-1%
Substâncias fluorescentes.
Moléculas que refletem a luz dando a
impressão de branco resplandecente; não
se incluem em produtos para roupas de cor.
B. Componentes auxiliares
SUSTÂNCIAS
QUANTIDADE
EXEMPLOS
FUNÇÃO
Antiespumantes
0-2%
Sabão, silicones adsorvidos
em silício.
Evitam a formação de espuma excessiva.
Amaciantes e
anticalcário
15-20%
Zeolitas2
ou
outros
polímeros,
silicato
de
sódio, carbonatos e citratos
de sódio ou potássio,
polifosfatos de sódio.
Alcalinizam a água mantendo o valor do pH
entre 9 e 10; também a amaciam ao
captar o cálcio e o magnésio.
Antirredepositantes
0-1%
Carboximetilcelulose
sódio (CMC).
Impedem que a sujeira dispersada na água
da lavagem se deposite novamente na
roupa.
Perfume (0-1%)
0-1%
Variados, encapsulados.
Agrada ao consumidor e encobre o odor
dos demais componentes na água da
lavagem.
Modificadores de
volume
Até
completar
100%
Água: 4-20%
Em menor quantidade nos produtos
concentrados.
Sulfato de sódio: 5-45%
Impede que o produto endureça.
de
1. Existem mais de 100 surfactantes conhecidos entre tensioativos aniônicos, catiônicos e anfóteros ou não
iônicos.
2. Mineral derivado da argila.
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
6
O PAPEL DAS ENZIMAS
As enzimas representam de 1 a 2% do produto comercial, às vezes menos ainda. No entanto, esta
quantidade é considerada suficiente porque, sendo catalisadoras, se recuperam intactas ao finalizar
a reação química que promovem. Seu papel é aproximar as moléculas, diminuindo a energia
necessária para formar ou romper uma ligação química (Figura 4).
Figura 5: A ação enzimática
Além de eficientes, as enzimas são específicas. Como um sistema de chave e fechadura, cada uma
exerce sua ação sobre um substrato específico: as proteases atuam sobre as proteínas; as
amilases, sobre o amido; as lípases, sobre gorduras e azeites; e as celulases, sobre a celulose
(Figura 6).
As enzimas são proteínas e, por conseguinte, biodegradáveis.
Figura 6: O sistema de chave e fechadura.
As enzimas incluídas nos produtos para lavagem de roupa eliminam a necessidade de esfrega, um
trabalho pesado e que desgasta as roupas. Contudo, é necessário deixar as peças de molho
durante um tempo para facilitar a ação das enzimas. Estas hidrolisam as substâncias orgânicas
correspondentes, fragmentando-as e facilitando sua remoção.
As enzimas respondem a condições determinadas de temperatura e pH. Em um produto para
lavagem de roupa, as enzimas atuam entre 20 e 500 C, em pH alcalino (9-11). Evita-se assim o
aquecimento da água para lavar a roupa, assegurando-se também a coexistência da enzima com o
surfactante.
As manchas podem estar constituídas por proteínas, amido e outros carboidratos, ácidos graxos e
lipídios, sais inorgânicos, argila e pigmentos.
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
7
As principais enzimas dos lava-roupas são as proteases e as amilases. Em geral, estas hidrolisam
seus substratos respectivos quando os encontram na roupa, mas também eliminam as manchas
por digestão das proteínas que as grudam ao tecido.
As lipases não eliminam durante a lavagem mais do que a quarta parte das manchas específicas;
porém, elas apresentam um efeito de tipo residual particularmente interessante. Adsorvidas pelos
lipídios, as lipases não são eliminadas totalmente no enxágue. Além de continuar agindo durante a
secagem, facilitam a remoção da mancha na lavagem seguinte.
Também são incluídas celulases para remover as fibrilas que formam desagradáveis bolinhas no
tecido, com o objetivo de melhorar o aspecto das roupas, suavizando-as ao tato e realçando suas
cores (Tabela 2).
Tabela 2: As enzimas nos produtos para lavar a roupa.
ENZIMAS
NOMES
COMERCIAIS
(EXEMPLOS)
CARACTERÍSTICAS
AÇÃO ESPECÍFICA
PROTEASES
Alcalase®,
Maxatase®,
Everlase®,
Esperase®,
Savinase®,
Ovozyme®.
Hidrolisam as proteínas
rompendo as ligações peptídicas.
Não são eficientes em lã e seda.
Removem manchas de
leite, ovo, soja, massas,
sangue, tomate,
transpiração etc.
AMILASES
Duramyl®,
Termamyl®,
Maxamyl®.
Geralmente α-amilases que
hidrolisam as ligações
glicosídicas do amido, liberando
fragmentos de cadeia curta.
Removem as manchas de
cereais e papinhas
infantis, purês, massas,
chocolate e molhos
preparados com amido
etc.
LIPASES
Lipolase®,
Lumafast®,
Lupomax®.
Hidrolisam os lipídios liberando
ácidos graxos que em pH alcalino
formam carboxilatos solúveis em
água; têm efeito retardado.
Removem manchas de
batom e de outros
cosméticos, manteiga,
azeite, sebo etc.
CELULASES
Carezyme®,
Endolase®.
Exo e endocelulases que
quebram as ligações glicosídicas
da celulose.
Eliminam as bolinhas de
celulose e partículas de
terra e realçam as cores.
Nos produtos comerciais, consta a ausência ou presença de enzimas sem nenhum detalhe
adicional, porque até pouco tempo atrás essa informação era considerada um segredo industrial.
Quer seja pela pressão dos consumidores ou pelas exigências legais, os fabricantes começaram
muito recentemente a difundir na internet a composição de seus produtos.
De todo modo, uma mesma marca de um sabão em pó pode não ter necessariamente a mesma
composição em diferentes países, e pode haver variações na quantidade de enzimas.
UMA INDÚSTRIA MODERNA E COMPETITIVA
A indústria de sistemas de limpeza absorve 31% do mercado mundial de enzimas, calculado em
US$ 5.080 milhões em 2009. Como a indústria tende a fabricar produtos mais compactos que
limpem a temperaturas mais baixas (10 - 200 C), estima-se que a importância das enzimas
industriais tenderá a aumentar nos próximos anos. Também se espera que sejam incorporadas
outras enzimas, como as oxidases e peroxidases, para substituir os perboratos em suas funções
branqueadoras.
As enzimas têm várias qualidades interessantes. Além de serem específicas, agem em quantidades
ínfimas e são biodegradáveis. A prospecção de micro-organismos em ambientes de extrema
alcalinidade e temperatura poderá revelar a existência de outros biocatalisadores interessantes
para a indústria. Por outro lado, a biotecnologia moderna oferece ferramentas poderosas para o
melhoramento das estirpes ou de seus produtos enzimáticos: estudos genômicos e
metagenômicos, engenharia genética e engenharia de proteínas.
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
8
Atrás de cada caixa ou pacote de supermercado há uma indústria muito competitiva que produz
vinte milhões de toneladas de sistemas para lavar roupa. Esta indústria, que nos Estados Unidos
lança um produto novo a cada seis meses, trabalha com tecnologias de ponta e está nas mãos de
algumas empresas multinacionais poderosas, tais como Procter & Gamble (ACE, Ariel, Rindex),
Unilever (ALA, Skip, OMO) etc.
O consumo anual de produtos para lavar roupa, por habitante, chega a 5,5 kg nos Estados Unidos,
8,4 kg na Europa e 4,3 kg na América Latina. Estes números sugerem que nos próximos anos
nosso consumo poderá aumentar. É bom nos acostumarmos a ler as etiquetas e analisar os
produtos que nos são oferecidos.
BIBLIOGRAFIA
ARGENBIO. Enzimas que limpian la ropa. El Cuaderno de Por qué Biotecnología. Edición n0 73, 2005.
http://www.porquebiotecnologia.com.ar/educacion/cuaderno/h_cuaderno.asp
ASSOCIATION SUISSE DES COSMÉTIQUES ET DES DETERGENTS. Les enzymes dans la technologie des
détergents.
http://www.skw-cds.ch/dokumente/pub673229943200615125415.pdf BIOTECHNOLOGY AND BIOLOGICAL SCIENCES RESEARCH COUNCIL. Enzymes Explained, 1995.
CAÑAMERO A. Jabones y Detergentes. El Rincón de la Ciencia, n. 17, julho de 2002.
http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid/RC-46/Rc-46.htm
CHAPLIN C. Enzyme Technology
www.lsbu.ac.uk/biology/enztech/
CHEMISTRY IN ACTION n. 45: What‟s in a modern detergent, 1996.
http://www.ul.ie/~childsp/CinA/Issue45/what_in_deterg.htm
CIENCIANET. ¿Que hay en un detergente?
http://ciencianet.com/detergente.html
CONSUMER EROSKI. Análisis de productos. No todos lavan igual.
http://revista.consumer.es/web/es/19980201/actualidad/analisis2/?print=true
DANIEL R.M. et al. The Denaturation and degradation of stable enzymes at high temperatures. Biochem. J.,
317, 1996.
http://www.biochemj.org/bj/317/bj3170001.htm
EL RINCÓN DEL VAGO. Detergentes y jabones en el medio ambiente.
http://html.rincondelvago.com/detergentes-y-jabones-en-el-medio-ambiente.html
ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. Detergents.
http://www.epa.nsw.gov.au/small_business/car_yards/detergents.htm
EUROPABIO, THE EUROPEAN ASSOCIATION FOR BIOINDUSTRIES. What are enzymes?
http://www.europabio.org/pages/module_14.asp
GUPTA R. et al. Bacterial alkaline proteases: molecular approaches and industrial applications. Appl. Microbiol.
Biotechnology, 59, 2002.
http://www.springerlink.com/index/5AV6RNTK59EBTUV2.pdf JIMTRADE,COM. Golden Wave in detergents.
http://articles.jimtrade.com/1/59.htm
KEUSH P. Organic Chemistry Demonstration Experiments on Video Chemistry Visualized.
http://www.uni-regensburg.de/Fakultaeten/nat_Fak_IV/Organische_Chemie/Didaktik/Keusch/D-Video-e.htm
KIEFER D.M. The Tide turns for soap. Today‟s Chemist at work, vol.5:9, American Chemical Society, 1996.
http://www.knology.net/~byrdland/soap.html
KIWI WEB Development of the Detergent Industry. http://www.chemistry.co.nz/introduction.htm
LE MAGAZINE PROCHE DE VOUS. Histoire de marque: En 1967, Procter & Gamble lance Ariel.
http://www.prochedevous-enligne.com/archives/pageid_35_type_article_numero_51.htm
MALAJOVICH M.A.M. Biotecnologia. Buenos Aires, Ed. Universidad Nacional de Quilmes, 2007.
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
9
MC DONALD A. & M. O‟HARE. Enzyme labs using jello, 1991.
http://www.accessexcellence.org/AE/AEPC/WWC/1991/enzymes.html
MICROBES IN ACTION/ SCIENCE IN THE REAL WORLD / Coming clean with enzymes / A microbial enzyme
laboratory.
http://www.umsl.edu/~microbes/pdf/Coming%20Clean%20With%20Enzymes.pdf
MILLAR S.B. Simple Enzymes experiments. 1992.
www.zoo.utoronto.ca/able/volumes/vol-6/10-miller.pdf
NARDILLO-RATAJ V. et al. Les lessives en poudre: un siècle pour éliminer les taches. L‟Actualité Chimique, n.
262, 2003. http://www.lactualitechimique.org/larevue_article.php?cle=522
NATURAL HISTORY MUSEUM. Phosphates, builders and laundry detergents.
http://www.nhm.ac.uk/research-curation/projects/phosphate-recovery/pfile13.htm
NOVO NORDISK. A história da Novo Nordisk.
http://www.novonordisk.pt/documents/article_page/document/6_parte.asp
NOVOZYMES. Enzimes at work.
http://www.novozymes.com/en/MainStructure/PressAndPublications/Brochures/Brochures+about+enzymes/
PROCTER & GAMBLE. Science in the Box.
http://www.scienceinthebox.com/es_ES/main/index_es.html
REVISTA OPCIÓNS. Los Detergentes, 2002.
http://www.opcions.org/cast/articulos/detergentes.html
THE CHEMICAL HERITAGE FOUNDATION. Digestion of lipids by lipase.
http://www.chemheritage.org
THE SOAP AND DETERGENT ASSOCIATION
http://www.cleaning101.com/about/index.cfm
UNILEVER
http://www.unilever.com/Images/sunlight_soap_tcm13-6176.jpg
http://www.unilever.com/ourbrands/aroundthehouse/articles/UNILEVER
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA. Aplicações de enzimas em produtos de limpeza.
http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos_grad2004/detergente/enzimas_produtos_limpeza.
htm
ZAGO NETO O.G. Trabalhando a química dos sabões e detergentes.
http://www.iq.ufrgs.br/aeq/html/publicacoes/matdid/livros/pdf/sabao.pdf -
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
10
GUIA DO PROFESSOR
TRABALHAR COM O COTIDIANO
Este tema nos dá a possibilidade de descobrir, junto com nossos alunos, que um produto comercial
de uso cotidiano é o resultado do desenvolvimento científico e tecnológico, em um contexto social
determinado e com derivações para o meio ambiente.
Nossa primeira proposta é investigar as características dos produtos que existem na prateleira dos
supermercados. Percebe-se rapidamente que existem muitos produtos e poucos fabricantes. Os
maiores fabricantes oferecem várias marcas que diferem no peso, na apresentação (em pó,
líquidos, superconcentrados) e na composição (com e sem enzimas). Estas marcas respondem aos
diferentes segmentos do mercado, em função de suas necessidades (roupa de bebê, roupa de cor,
roupa muito manchada etc.) e, fundamentalmente, do preço que podem pagar. Vale a pena
comparar a composição destes produtos.
Apesar de a presença de enzimas constar de alguns produtos, nem sempre figura na embalagem
uma especificação adicional. Contudo, podemos identificar a presença dos diferentes tipos de
enzimas mediante experiências simples, tais como comparar a eficiência dos produtos com e sem
enzimas na remoção de manchas orgânicas.
Os experimentos apresentados foram realizados em 2006 utilizando produtos com enzimas (OMO,
Ariel, Enzimax) e sem enzimas (Pop, Surf), comprados no Brasil e na Argentina. Detectamos
proteases tanto em OMO como em Ariel e Enzimax, mas só Ariel apresentou também lipases e
celulases. Os dados obtidos com Ariel e OMO coincidiram com a informação oferecida por seus
respectivos fabricantes, disponibilizada na internet no momento do estudo.
Recomendamos evitar que a aula se transforme em um exercício de fiscalização, deixando claro
para os alunos que obter um resultado negativo não significa que “o produto não tem a enzima X”,
mas que “nosso estudo não detectou a presença da enzima X no produto”.
IDENTIFICANDO ENZIMAS NOS PRODUTOS PARA LAVAR ROUPA
As enzimas são frequentemente detectadas por testes de difusão em placas de Petri com ágar
contendo os substratos correspondentes. Estas técnicas, que requerem uma manipulação feita em
laboratório e alguns materiais, podem ser baixadas da internet (Thiel T., 1999). Porém, existem
outros testes mais simples que permitem identificar quais as enzimas presentes em um produto
para lavar roupa.
As atividades 1 a 4 mostram como detectar proteases, celulases, amilases e lipases. Os
experimentos são realizados com colheres e copos plásticos, que podem ser substituídos por
frascos de vidro e garrafas de plástico. Para medir, utilizam-se elementos normalmente usados na
cozinha.
Nas experiências relativas à identificação de proteases, celulases e amilases, acrescenta-se o
produto diretamente sobre o substrato. No reconhecimento das lipases utilizamos uma solução
previamente decantada.
Os tempos indicados nas guias de atividades são aproximados, já que dependem da temperatura
ambiente. Será necessário adaptar os experimentos às condições locais. Os controles são
indispensáveis.
PROTEASES
As proteases foram utilizadas durante muitos anos para recuperar os sais de prata da gelatina que
recobre os filmes fotográficos. Seguindo um caminho inverso, podemos detectar a presença de
proteases com os pedacinhos do início e do final do rolo, que são as partes que foram expostas à
luz ao colocar e retirar o rolo. Negras após a revelação do filme, tornam-se transparentes em uma
solução com proteases, porque estas digeriram a gelatina. Com a chegada das câmeras digitais,
estes testes tornaram-se menos populares.
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
11
Outra alternativa é usar gelatina alimentícia, um derivado do colágeno com 84-90% de proteína.
Quando dissolvida em água quente, a gelatina forma um coloide que solidifica na geladeira ou em
um ambiente frio e derrete a uma temperatura inferior à do corpo humano (27-280C). É preferível
utilizar gelatina incolor, pois as proteases dos produtos para lavar agem em meio alcalino, e as
versões coloridas contêm aditivos acidificantes que podem chegar a alterar o pH.
O procedimento da Atividade 1 (Que produto inclui proteases?) não apresenta maiores dificuldades.
A gelatina se prepara como indicado pelo fabricante (um pacote de 12 g em 0,5 litro de água ou 1
xícara de chá em 100 ml de água). O produto para lavar roupas é misturado com a gelatina
quando esta ainda se encontra em estado líquido. No controle, o produto é substituído por água. O
experimento é incubado em um local morno, sendo transferido para um ambiente frio entre 2 e 24
horas mais tarde.
Se a gelatina não solidificar, o produto contém proteases. Se solidificar, o resultado é ambíguo: o
produto não tem proteases ou simplesmente não conseguimos detectá-las (devido ao tempo
insuficiente de incubação, por exemplo).
Como as proteases são as enzimas mais frequentes nos produtos para lavar roupas, é provável que
algum deles forneça um resultado positivo (Figura 7). Um bom indício relativo à presença de
proteases é o conselho, na embalagem, de evitar o uso do produto para lavar lã e seda.
Figura 7: Reconhecimento da presença de proteases por digestão da gelatina
(1 = Controle, 2 = Produto sem enzimas, 3 = Produto com enzimas)
CELULASES
Nem todos os sistemas para a lavagem de roupas que contêm enzimas incluem celulases, por isso
convém realizar testes em vários produtos. O melhor experimento é descrito por P. Keusch, e pode
ser baixado da internet. Ele foi adotado por nós na Atividade 2 (Que produto inclui celulases?)
O material utilizado é a casca de uma cebola, cortada em pedaços iguais, que são colocados em
água, em um produto sem enzimas e em diferentes produtos com enzimas.
O pigmento das células de cebola se difunde parcialmente em água, dando-lhe um tom amarelado.
Em um produto sem enzimas, a casca clareia um pouco, um resultado explicado pela alcalinidade
do meio e a ação dos agentes branqueadores sobre a superfície das camadas celulares. Em
presença de celulases que degradem a parede celular, os agentes branqueadores deixarão a casca
descolorida (Figura 8).
Figura 8: Reconhecimento da presença de celulases por digestão de celulose
(1 = Água, 2 = Produto sem enzimas, 3 = Produto com enzimas)
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
12
AMILASES
Nem todos os produtos têm amilases, por isso é aconselhável testar vários produtos. Um dos
experimentos mais simples e marcantes também é de P. Keusch, e pode ser baixado da internet.
Adotamos seu protocolo na Atividade 3 (Que produto inclui amilases?).
Prepara-se um pudim à base de amido, como indicado na embalagem. Uma vez retirado do fogo,
se divide o pudim em partes iguais. Mexendo muito bem, adiciona-se, no primeiro, areia, no
segundo, uma colher de sopa de um produto sem enzimas, e, nos restantes, a mesma quantidade
de diferentes produtos com enzimas.
Na superfície das porções de pudim com areia e de pudim com um produto sem enzimas se
formará uma película. A consistência parece com a de uma mousse, devido à retenção de espuma.
O pudim que receber um produto com amilases permanecerá líquido, porque as amilases digerem
o amido (Figura 9).
Figura 9: Reconhecimento da presença de amilases por digestão de amido
(À esquerda, controle; à direita, produto com enzimas)
Normalmente o pudim solidifica ao esfriar
(controle), mas permanece líquido quando
misturado a um produto com amilases.
LIPASES
A digestão enzimática dos lipídios libera ácidos graxos que diminuem o pH do meio. A forma mais
simples de detectar a presença de uma lipase é observando o aumento da acidez do meio, como
mostrado na Atividade 4 (Que produto inclui lipases?).
Mistura-se o creme de leite com o sobrenadante da solução do produto a ser testado, a fim de
evitar o excesso de outros componentes alcalinizantes. A diminuição do pH é acompanhada com
fenolftaleína, um indicador rosa em pH maior a 10 e incolor em pH menor a 8,2 (Figura 10).
Figura 10: Reconhecimento da presença de lipases por digestão de creme de leite
(À esquerda, controle; à direita, produto com enzimas)
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
13
AVALIANDO O DESEMPENHO DOS PRODUTOS PARA LAVAR ROUPA
A indústria segue um procedimento padrão para avaliar o efeito da inclusão de uma enzima em um
produto destinado à lavagem da roupa. Amostras de pano manchadas com algumas das
substâncias típicas (ovo, tomate, azeite) são divididas em dois grupos, um deles será lavado com
um produto sem enzimas, o outro, com o mesmo produto mais a enzima correspondente. Para
eliminar a subjetividade intrínseca às observações diretas, os resultados serão avaliados mediante
um parâmetro físico, denominado refletância, medido por espectrofotometria. A eficiência entre os
diferentes tratamentos (sem e com enzima) se expressa como a diferença entre as refletâncias
obtidas em ambos os casos.
Obviamente, no âmbito educativo não podemos reproduzir esse método. Porém, é possível realizar
experimentos semelhantes nos quais se avaliem os resultados por observação direta. Apesar de
sua simplicidade, trata-se de experiências extremamente versáteis e motivadoras, como as
propostas nas atividades seguintes.
De um modo geral, deve-se levar em conta que os resultados não são absolutos. Se hoje o produto
mais eficaz é X, em um mês o competidor Y poderá superá-lo, em função de uma mudança na sua
composição. Mais importante que determinar ''qual é o melhor'' é como fazê-lo: o método é mais
importante que as conclusões.
A Atividade 5 (As enzimas removem as manchas?) mostra quanto da remoção de uma mancha
deve ser atribuído às enzimas. Na Atividade 6 (Que produto é o mais eficiente?), se compara a
eficiência de diferentes produtos com enzimas na remoção de manchas. Finalmente, na Atividade 7
(Como melhorar a eficiência de um produto?), se analisa como algumas modificações nas
condições de lavagem incidem na remoção de manchas.
Nas três atividades há alguns aspectos gerais que merecem um pouco de atenção:
PRODUTO: Convém comparar um produto com enzimas e outro sem enzimas do mesmo
fabricante, ou produtos com enzimas de diversos fabricantes. O controle de um produto
biológico pode ser o mesmo produto fervido durante 1 hora para desnaturar as enzimas.
PANO: Qualquer pano branco serve, inclusive um pano de chão ou um lençol velho. As
amostras podem ser de 10 x 20 cm, ou menores.
MANCHAS: Molho de tomate, ovo, achocolatado, erva, terra, um pouquinho de batom
dissolvido em azeite etc. Para que sejam todas iguais, convém fazê-las com molde e pincel
(Figura 11).
CONCENTRAÇÃO: 1 a 4 colheres de sopa por litro, equivalente a 0,5 - 2% m/v. Como este
valor é bem mais alto que o recomendado pelos fabricantes para as máquinas de lavar, o
excesso de pó pode depositar e manchar as amostras. Para evitar este inconveniente,
convém deixar decantar a solução e usar o sobrenadante.
DURAÇÃO DO EXPERIMENTO: entre 2 e 24 horas.
TEMPERATURA: Ambiente. Embora interessante, é difícil trabalhar com temperaturas
diferentes sem instalações adequadas.
AGITAÇÃO: Em geral, 10-20 vezes ao iniciar e 10-20 vezes ao terminar o tempo de
incubação.
ENXÁGUE: A melhor maneira é sem esfregar; enche-se e esvazia-se o recipiente 20 vezes
até eliminar totalmente o produto. É preferível não pegar as amostras com a mão até
estarem bem enxaguadas, porque as enzimas podem causar alergias. No caso de enxaguar
na água da torneira, será necessário usar luvas ou um saco plástico como proteção.
SECAGEM: Na sombra, porque o sol e as luzes fortes alteram os pigmentos, dando
resultados falsos.
Neste grupo de atividades, o resultado é avaliado por observação direta, a olho nu. Havendo vários
grupos de trabalho, a avaliação se realiza com as amostras de todos. Utilizando o mesmo critério
para todas as amostras, pode-se calcular a média dos valores atribuídos a tratamentos
semelhantes.
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
14
Como indicado na Tabela 4, se atribui a cada mancha uma pontuação entre 0 e 5. Os valores
extremos correspondem a (0), para a amostra sem mancha ou controle negativo, e (5), para a
amostra manchada sem nenhum tratamento ou controle positivo.
Tabela 4: Escala utilizada para avaliar a intensidade das manchas nas amostras
INTENSIDADE DA
MANCHA
DESCRIÇÃO
5
Controle positivo (amostra manchada, sem tratamento)
4
Muito visível
3
Medianamente visível
2
Pouco visível
1
Apenas visível
0
Controle negativo (amostra sem mancha e sem tratamento)
Há dois fatores que dificultam a interpretação dos resultados.
O primeiro é a composição química complexa das manchas: o ovo contém proteínas e lipídios, o
molho de tomate tem proteínas, amido e lipídios.
O segundo é que os produtos para lavar roupa têm oxidantes que não removem as manchas, mas
removem a cor. É o caso do chá, do café, do vinho e da fruta. Portando, os resultados devem ser
analisados com muito cuidado, porque, apesar de a primeira vista uma amostra parecer limpa, a
mancha pode estar lá.
Finalmente, é indispensável ter claro antes de começar qualquer atividade, qual é a variável que
iremos estudar ou, em outras palavras, qual é a pergunta à qual queremos responder. Deve-se
destacar a importância do planejamento e organização dos experimentos, assim como da
responsabilidade de cada um e de todos alcançar algum resultado concluinte.
Figura 11: Como manchar as amostras e montar um experimento
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
15
AS ENZIMAS E A REMOÇÃO DAS MANCHAS
A Atividade 5 (As enzimas removem as manchas?) analisa a importância de se incluir enzimas para
a remoção das manchas.
Comparam-se dois sistemas, um com enzimas e outro sem enzimas. Embora este último possa ser
o correspondente 'sem enzimas' do mesmo fabricante, causa muito mais impacto usar o mesmo
produto, fervido durante uma hora para inativar as enzimas. Um cuidado prático importante é
completar o volume de água evaporada ao ferver, de modo que as concentrações dos produtos
sejam iguais.
Na escolha do produto, se deve considerar também que nem sempre o líder de vendas tem maior
quantidade e variedade de enzimas.
Havendo vários grupos de alunos, se aumenta o número de amostras (3 x grupo, os controles
podem ser os mesmos). Marcando as amostras de cada grupo com um recorte que permita sua
identificação, estas podem ser agrupadas e tratadas em dois recipientes, sem necessidade de
aumentar o material do trabalho prático.
Exemplo: Realizamos a experiência com amostras manchadas com molho de tomate, colocadas de
molho durante 4 horas, e obtivemos os resultados da Figura 12. A presença de enzimas é
significativa na remoção das manchas.
Figura 12: Resultados do experimento baseado na Atividade 5
A. Com água (controle), Ariel fervido e Ariel
B. Com Ariel e OMO, utilizando como controles os produtos sem enzimas dos mesmos fabricantes.
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
16
COMPARANDO A EFICIÊNCIA DE VÁRIOS PRODUTOS
O objetivo da Atividade 6 (Qual é o produto mais eficiente?) é comparar a eficiência de vários
produtos na remoção de diferentes manchas. Tratamos amostras manchadas com três tipos de
substâncias com diferentes produtos com enzimas. O controle pode ser feito com água ou com um
produto sem enzimas que goze de alguma popularidade.
Para evitar a subjetividade induzida pelas propagandas comerciais é preferível preparar as soluções
com antecedência, rotulando-as como A, B, C etc., sem revelar „quem é quem‟ até a conclusão do
estudo. Os ensaios cegos fornecem resultados surpreendentes.
Assim como na atividade anterior, o número de amostras pode ser calculado em função do número
de grupos de alunos (3 x grupo, os controles podem ser os mesmos). Uma vez identificadas, as
amostras são colocadas em um único recipiente por tratamento, sem necessidade de aumentar o
material do trabalho prático.
O valor atribuído à intensidade da mancha será a média dos valores atribuídos pelos diferentes
grupos, relativos ao mesmo tipo de mancha tratada com um produto determinado, sempre que se
mantenham constantes as demais variáveis, isto é, concentração do produto, tempo de incubação,
temperatura, agitação, número de enxágues e secagem.
Exemplo:
Foi realizada a experiência com amostras manchadas com várias substâncias (achocolatado, batom
e molho de tomate), deixadas de molho durante 4 horas. Obtiveram-se os resultados da Tabela 5,
fotografados na Figura 13. Nas condições do experimento, nenhum produto eliminou as manchas
de achocolatado e de batom. Porém, Ariel e Enzimax foram os mais eficientes para remover
manchas de molho de tomate.
Tabela 5: Intensidade das manchas de diferentes substâncias (achocolatado, batom, molho de
tomate), após o tratamento com diferentes produtos que contêm enzimas.
TRATAMENTO
ACHOCOLATADO
BATOM
MOLHO DE TOMATE
ÁGUA
4
4
4
OMO
3
2
2
ARIEL
2
2
1
ENZIMAX
2
2
1,5
Figura 13: Resultados do experimento baseado na Atividade 6
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
17
AS VARIÁVEIS EXPERIMENTAIS
Na Atividade 7 (Como melhorar a eficiência de um produto?) analisamos como se podem alterar os
resultados de um experimento quando se modificam as condições em que este se realiza. A
variável mais simples é o tempo de molho, e o controle será água ou um produto sem enzimas, se
possível, do mesmo fabricante.
Como referido anteriormente em relação às Atividades 5 e 6, o aumento do número de grupos não
significa multiplicar todo o material.
Exemplo:
Realizamos a experiência com amostras manchadas com molho de tomate, deixadas de molho
durante 2 ou 24 horas. Obtiveram-se os resultados da Tabela 6, fotografados na figura 14. Nas
condições do experimento, o aumento do tempo de molho melhorou ligeiramente o desempenho de
ambos os produtos.
Tabela 6: Intensidade das manchas de molho de tomate nos panos deixados de molho com
diferentes produtos (sem e com enzimas) durante tempos variáveis (2 horas, 24 horas)
PRODUTO SEM ENZIMAS
TEMPO DE MOLHO
PRODUTO COM ENZIMAS
INTENSIDADE DAS
MANCHAS
TEMPO DE MOLHO
INTENSIDADE DAS
MANCHAS
2 horas
3,0
2 horas
1,0
24 horas
2,0
24 horas
1,0
Figura 14: Resultados do experimento baseado na Atividade 7
Dos outros fatores que incidem no desempenho de um produto, talvez os mais interessantes sejam
a temperatura e a concentração do produto. A partir destes protocolos é possível elaborar outros
projetos de investigação para os quais o professor e os alunos prepararão planos de trabalho em
conjunto.
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
18
GUIAS DO ALUNO
A2
A1
A3
A4
A5
A6
A7
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
19
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
20
A1. QUE PRODUTO INCLUI PROTEASES?
Nos produtos para lavagem de roupas comprados nos armazéns e supermercados, a composição
está detalhada na embalagem. Nem todos levam enzimas.
As proteases são enzimas que fragmentam as proteínas que pigmentam algumas manchas,
facilitando sua remoção. Como identificar em um produto a presença de proteases? Observando o
que acontece quando este se mistura com uma proteína como a gelatina. Por quê?
MATERIAL
Para 4 testes: 1 envelope de gelatina, 5 xícaras, 5 colheres de plástico, água, 1 colher de sopa de
4 produtos para lavagem de roupas, 1 marcador. Acesso a um fogão para a preparação da
gelatina.
PROCEDIMENTO
RESULTADOS
Quais produtos incluem proteases?
DISCUSSÃO
Alguns produtos têm proteases, outros não. Sabendo qual é a ação destas enzimas, analise a
propaganda dos produtos testados e confira se o conteúdo está de acordo com a presença de
proteases.
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
21
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
22
A2. QUE PRODUTO INCLUI CELULASES?
Nos produtos para lavagem de roupas comprados em armazéns e supermercados, a composição
está detalhada na embalagem. Nem todos levam enzimas.
As celulases são enzimas que removem as fibrilas de celulose, eliminando as bolinhas, amaciando
as roupas e realçando as cores. Como detectar a presença de celulases em um produto?
Observando a perda de cor de uma casca de cebola imersa em uma solução do produto para lavar
roupas. Por quê?
MATERIAL
Para 3 testes: A casca de uma cebola, 1 tigela, 4 xícaras e 4 colheres de plástico, água, 3 produtos
para lavar roupa, 1 marcador.
PROCEDIMENTO
RESULTADOS
Quais produtos incluem celulases?
DISCUSSÃO
Alguns produtos levam celulases, outros não. Sabendo qual é a ação destas enzimas, analise a
propaganda dos produtos testados e confira se o conteúdo está de acordo com a presença de
celulases.
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
23
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
24
A3. QUE PRODUTO INCLUI AMILASES?
Os produtos para lavagem de roupas comprados em armazéns e supermercados têm sua
composição detalhada na embalagem. Nem todos levam enzimas. Entre as enzimas que podem
estar presentes estão as amilases que, ao fragmentar o amido de sobremesas e molhos, facilitam a
remoção das manchas correspondentes. Como reconhecer a presença de amilases em um produto?
Observando se, quando misturado a um pudim a base de amido, este perde sua capacidade de
espessar. Por quê?
MATERIAL
Para 3 testes: 1 caixa em pó para preparar sobremesa (baunilha, morango ou chocolate), 4 xícaras
e 4 colheres de plástico, areia lavada e seca, 3 produtos para lavar roupa, um sem enzimas e os
outros restantes com enzimas, 1 marcador. Acesso a uma cozinha para preparar o pudim.
PROCEDIMENTO
RESULTADOS
Quais produtos incluem amilases?
DISCUSSÃO
Alguns produtos levam amilases, outros não. Sabendo qual é a ação destas enzimas, analise a
propaganda dos produtos testados e confira se o conteúdo está de acordo com a presença de
amilases.
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
25
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
26
A4. QUE PRODUTO INCLUI LIPASES?
Os produtos para lavagem de roupas comprados em armazéns e supermercados têm sua
composição detalhada na embalagem. Nem todos levam enzimas. Entre as enzimas que podem
estar presentes estão as lípases, que fragmentam os lipídios em uma reação que libera ácidos
graxos, facilitando a remoção das manchas correspondentes. Como reconhecer a presença de
lipases em um produto? Observando se a mistura com creme produz um aumento da acidez,
visualizado mediante a alteração da coloração de um indicador (fenolftaleína). Por quê?
MATERIAL
Para 3 testes: 1 caixa de creme de leite, 8 xícaras e 4 colheres de plástico, 4 produtos para lavar
roupa, um sem enzimas e os restantes com enzimas, frasco conta-gotas com fenolftaleína
(indicador), 1 marcador.
PROCEDIMENTO
RESULTADOS
Quais produtos incluem lipases?
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
27
DISCUSSÃO
Alguns produtos levam lipases, outros não. Sabendo qual é a ação destas enzimas e que esta se
superpõe à do tensoativo ou surfactante, analise a propaganda dos produtos testados e confira se
o conteúdo está de acordo com a presença de lipases.
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
28
A5. AS ENZIMAS REMOVEM AS MANCHAS?
Os produtos para lavar roupa apresentam uma composição complexa. O principal agente de
limpeza é um detergente (tensoativo aniônico), que movimenta e dispersa a sujeira. Entretanto, há
manchas muito difíceis de remover, como molhos, suor, ovo, cosméticos, terra etc. Para estas
manchas, é necessário outro tipo de tratamento. Essa é a função de um exército de enzimas
(proteases, amilases, lipases e celulases) na remoção de manchas de molho de tomate.
MATERIAL
Molho de tomate, 5 amostras de pano de algodão branco, 1 molde e 1 pincel para fazer as
manchas, 3 garrafas plásticas cortadas, 3 palitos para agitar, 1 marcador, 1 folha de papel e 1
lápis.
Uma solução do produto com enzimas para lavar roupa e outra do mesmo produto fervido durante
1 hora, ambos em uma concentração de 4 colheres de sopa por litro.
PROCEDIMENTO
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
29
RESULTADOS
1. Completar a tabela
TRATAMENTO
INTENSIDADE DAS MANCHAS
MANCHA 1
MANCHA 2
MANCHA 3
MÉDIA
ÁGUA
PRODUTO C/ENZIMAS
PRODUTO C/ENZIMAS FERVIDO
Escala:
5 = amostra manchada sem tratamento ou controle positivo
0 = amostra sem mancha ou controle negativo
2. Por que fazer três manchas na mesma amostra?
3. Classificar os tratamentos em ordem decrescente, em função de sua eficiência em remover as
manchas de molho de tomate.
DISCUSSÃO
A presença de enzimas facilita a remoção das manchas de molho de tomate?
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
30
A6. QUAL PRODUTO É MAIS EFICIENTE?
Numerosos produtos para lavar roupa têm enzimas. Todos prometem remover as manchas de
molho, suor, ovo, sangue, cosméticos, terra etc. Entretanto, há diferenças entre eles devidas ao
tipo e à quantidade de enzimas que levam. Muitos têm proteases, alguns também levam amilases,
lipases e/ou celulases. Nesta atividade, vamos comparar a eficiência de vários produtos com
enzimas na remoção de manchas de diferentes origens.
MATERIAL
Soluções de 3 produtos com enzimas para lavar roupa e um sem enzimas (concentração: quatro
colheres de sopa por litro); 6 amostras de pano branco de algodão, 1 molde e 1 pincel, 3
substâncias parar manchar as amostras (molho de tomate, ovo, terra, achocolatado ou batom).
PROCEDIMENTO
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
31
RESULTADOS
1. Completar a tabela.
MANCHA 1, de ________
TRATAMENTO
MANCHA 2, de _________
MANCHA 3, de ____________
INTENSIDADE DAS MANCHAS
MANCHA 1
MANCHA 2
MANCHA 3
MÉDIA
PRODUTO S/ENZIMAS
PRODUTO 1 C/ENZIMAS
PRODUTO 2 C/ENZIMAS
PRODUTO 3 C/ENZIMAS
Escala:
5 = amostra manchada sem tratamento ou controle positivo
0 = amostra sem mancha ou controle negativo
2. Qual é a função do produto sem enzimas?
3. Classificar os produtos em ordem decrescente de eficiência na remoção das manchas
analisadas.
4. Representar os dados em um diagrama de barras, por produto e/ou por tipo de mancha.
DISCUSSÃO
Qual produto é o mais eficiente?
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
32
A7. COMO MELHORAR A EFICIÊNCIA DE UM PRODUTO
O desempenho de um produto com enzimas para lavar roupa varia com o tipo de mancha, mas
também depende de muitos fatores: concentração do produto, agitação, temperatura e tempo que
se deixam as roupas de molho.
Nesta atividade, vamos estudar como varia a eficiência de um produto com enzimas, sobre
manchas de molho de tomate, quando aumentamos o tempo de molho dos panos.
MATERIAL
Soluções de um produto com enzimas para lavar roupa e de outro sem enzimas (concentração:
quatro colheres de sopa por litro); 6 amostras de pano branco de algodão, 1 molde e 1 pincel,
molho de tomate, 2 garrafas plásticas cortadas, 2 palitos para agitar, 1 marcador, 1 folha de papel
e 1 lápis.
PROCEDIMENTO
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
33
RESULTADOS
1. Completar a tabela.
TEMPO DE MOLHO
INTENSIDADE DAS MANCHAS
PRODUTO
MANCHA 1
MANCHA 2
MANCHA 3
MÉDIA
SEM ENZIMAS
2 HORAS
COM ENZIMAS
SEM ENZIMAS
24 HORAS
COM ENZIMAS
Escala:
5 = amostra manchada sem tratamento ou controle positivo
0 = amostra sem mancha ou controle negativo
2. Qual dos produtos foi o mais eficiente depois de duas horas de molho?
3. Qual dos produtos foi o mais eficiente depois de 24 horas de molho?
4. O aumento do tempo de molho fez diferença para a limpeza das manchas? Com que produto?
DISCUSSÃO
Elaborar um projeto para avaliar o efeito da concentração do produto com enzimas na remoção das
manchas.
Informações complementares
VARIÁVEIS
OPÇÕES POSSÍVEIS
VALOR ESCOLHIDO
CONCENTRAÇÃO DO PRODUTO
1 a 4 colheres
(0,5 a 2 % m/v)
TEMPO DE INCUBAÇÃO (MOLHO)
Entre 1 e 24 horas
TEMPERATURA
Ambiente, 200 C, 400 C, 600 C
AGITAÇÃO (N0 DE VEZES)
No início e no fim do experimento
ENXÁGUES
Mínimo, 10
de
sopa
por
litro
Maria Antonia Malajovich – Bt. na vida cotidiana – Lava-roupas biológicos – www.bteduc.bio.br
34
As
atividades
práticas deste manual foram
desenvolvidas e testadas nos laboratórios de
Biotecnologia do Instituto de Tecnologia ORT do Rio
de Janeiro, com a participação de seus professores,
técnicos e alunos.
O Instituto de Tecnologia ORT é um Colégio de
Ciência e Tecnologia com cursos de Ensino
Fundamental II (do 6º ao 9º ano) e de Ensino Médio
Técnico (em três anos) com especialização em
Biotecnologia, Comunicação Social, Eletrônica e
Informática.
ORT - ORGANIZAÇÃO, RECONSTRUÇÃO E TRABALHO
– é uma instituição educacional de origem judaica
que se dedica ao ensino e treinamento tecnológico.
Atua hoje em mais de 50 países; suas escolas são
frequentadas por cerca de 300.000 alunos.
www.ort.org.br
‘