إنزيمات المنظفات

إنزيمات المنظفات هي إنزيمات بيولوجية تُستخدم مع المنظفات . تعمل هذه الإنزيمات على تحفيز التفاعل بين البقع ومحلول الماء، مما يُساعد على إزالة البقع وتحسين كفاءة التنظيف. [ 1 ] تُعدّ إنزيمات منظفات الغسيل أكبر استخدام للإنزيمات الصناعية . [ 2 ]
يمكن أن تكون جزءًا من المنظفات السائلة والمساحيق على حد سواء.
تاريخ
أدخل أوتو روم استخدام الإنزيمات في المنظفات باستخدام التربسين المستخلص من أنسجة الحيوانات المذبوحة. ورغم أن تركيبة روم كانت أكثر نجاحًا من طرق التنظيف المنزلية الألمانية، إلا أنها اعتُبرت غير مستقرة عند استخدامها مع القلويات والمبيضات. وفي عام 1959، تم تحسين الإنتاجية من خلال التخليق الميكروبي للبروتيازات . [ 3 ]
ملكيات
يجب أن تكون إنزيمات الغسيل قادرة على العمل بشكل طبيعي في مجموعة واسعة من الظروف: درجات حرارة الماء التي تتراوح من 0 إلى 60 درجة مئوية؛ البيئات القلوية والحمضية؛ المحاليل ذات القوة الأيونية العالية ؛ ووجود المواد الخافضة للتوتر السطحي أو عوامل الأكسدة . [ 4 ] [ 2 ]
الأنواع
تشمل فئات الإنزيمات الست الموجودة في مساحيق الغسيل: البروتياز ، والأميلاز ، والليباز ، والسليولاز ، وبكتات اللياس ، والماناناز . تعمل هذه الإنزيمات على تحليل البروتينات (مثل بقع الدم والبيض)، والنشا، والدهون، والسليلوز (مثل هريس الخضار)، والبكتين ، والمانان (مثل بقع صمغ الفاصوليا) على التوالي. [ 2 ] تنتج جميع الكائنات الحية هذه الإنزيمات، لأنها ضرورية للحياة . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] وتُستخدم بشكل أساسي لهضم الطعام . [ 8 ] تُستخلص الإنزيمات الموجودة في منتجات التنظيف في الغالب من البكتيريا والفطريات. [ 9 ]
تُعد بكتيريا Bacillus subtilis من البكتيريا الشائعة المستخدمة في الإنتاج الصناعي لإنزيمات الغسيل ، وهي تنتج إنزيم البروتياز سوبتيليزين . [ 10 ] [ 11 ]
الجدارة
توفير الطاقة المنزلية
لإزالة البقع، تستخدم غسالات الملابس المنزلية التقليدية الماء الساخن، لأن ذلك يزيد من ذوبان البقع. مع ذلك، فإن تسخين الماء إلى درجة الحرارة المطلوبة يستهلك كمية كبيرة من الطاقة؛ ويمكن تقليل استهلاك الطاقة باستخدام إنزيمات المنظفات التي تعمل بكفاءة في الماء البارد، مما يسمح بالغسيل بدرجة حرارة منخفضة ويُغني عن استخدام الماء الساخن. [ 12 ] [ 13 ]
مواد حساسة
قد تتلف الملابس المصنوعة من مواد حساسة كالصوف والحرير عند غسلها بدرجات حرارة عالية، وقد يبهت لون الجينز والدنيم بسبب أصباغهما الداكنة. ويمكن تجنب هذا التلف بالغسل بدرجات حرارة منخفضة باستخدام إنزيمات المنظفات ، مما يتيح للمستهلكين شراء ملابس مصنوعة من مجموعة أوسع من المواد دون القلق من تلفها أثناء الغسيل. [ 12 ]
صناعة الجلود
لطالما اعتُبرت صناعة الجلود ضارةً بسبب عملية تصنيعها. تضمنت الطريقة التقليدية نقع جلود الحيوانات في خليط من البول والجير لإزالة الشعر واللحم والدهون غير المرغوب فيها، ثم عجنها في براز الكلاب أو الحمام بأقدام حافية. وكان تصريف هذه المخلفات والتخلص منها يشكل خطراً جسيماً على صحة الإنسان والبيئة على حد سواء، نظراً لاحتوائها على كميات كبيرة من الكبريتيد والكروم المركزين. [ 14 ]
تخلّت الصناعة عن هذه الطريقة في أوائل القرن العشرين بعد اكتشاف روم، واستبدلتها بعملية أكثر ملاءمة للبيئة تعتمد على إنزيمات المنظفات. [ 12 ] ونتيجةً لذلك، انخفض استخدام كبريتيد الصوديوم الضار (المستخدم لإزالة شعر الحيوانات من الجلود) بنسبة 60%، بينما انخفض استهلاك المياه للنقع وقص الشعر بنسبة 25%. بالإضافة إلى ذلك، انخفض التلوث والانبعاثات السامة بنسبة 30%. لم تُحلّ هذه الإنزيمات محل المواد الكيميائية الصناعية بشكل كامل، إلا أنها حسّنت ظروف العمل وجودة مياه الصرف وأوقات المعالجة بشكل كبير. [ 14 ]
بديل للفوسفات والمواد الخافضة للتوتر السطحي الاصطناعية
أدت التشريعات المتزايدة إلى فرض قيود على استخدام صناعة منظفات الغسيل للمواد الخافضة للتوتر السطحي الاصطناعية الضارة بالبيئة وأملاح الفوسفات . وسعيًا لإنتاج منتجات أكثر ملاءمة للبيئة، زاد العديد من مصنعي المنظفات من استخدامهم للإنزيمات في عملية الإنتاج، بالتزامن مع خفض تركيزات المواد الخافضة للتوتر السطحي والفوسفات. وتشمل هذه الإنزيمات النشطة بيولوجيًا البكتيريا والخميرة والفطر، [ 15 ] التي تُنتج تلوثًا كيميائيًا أقل وتُحلل بعض المواد السامة. [ 16 ]
تحسين إزالة البقع
يمكن للإنزيمات إزالة البقع التي لا تستطيع إضافات منظفات الغسيل الأخرى إزالتها. [ 13 ]
انخفاض السمية
بالمقارنة مع إضافات الغسيل الأخرى، تتمتع الإنزيمات بملف أمان أفضل. [ 9 ]
قلق عام
تلف المواد الحساسة
وعلى النقيض من فوائد الغسيل بدرجة حرارة منخفضة، أظهرت دراسة لتأثيرات إنزيمات المنظفات على الأقمشة المحبوكة والصوفية غير المعالجة ضرراً يتناسب مع كل من مدة النقع وتركيز الإنزيم. [ 17 ]
حساسية الجلد والاختبارات
تفاوتت استجابات المستهلكين لإنزيمات المنظفات. فقد أشارت التقارير إلى أن بعض المستهلكين الفلبينيين الذين اعتادوا على الغسيل اليدوي عانوا قليلاً من مساحيق الغسيل، التي تتكون أساسًا من تركيبات إنزيمات الغسيل. ونتيجة لذلك، ساد الاعتقاد بأن إنزيمات الغسيل قد تزيد من احتمالية الإصابة بردود فعل تحسسية مهنية من النوع الأول. [ 18 ] ومع ذلك، أظهر اختبار وخز الجلد واسع النطاق ، الذي شمل 15765 متطوعًا مع 8 أنواع مختلفة من إنزيمات الغسيل، أن رد الفعل التحسسي نادر للغاية بين عامة الناس، حيث لم تظهر سوى 0.23% منهم رد فعل. [ 19 ] ويُعتقد أن المشكلة لدى المستهلكين الفلبينيين تكمن في طريقة الغسيل اليدوي المتسرعة. [ 18 ] وبعد إجراء اختبارات متعددة على العديد من المتطوعين حول العالم، وُجد أن التعرض لإنزيمات الغسيل لا يؤدي إلى حساسية جلدية (تحسس من النوع الأول) ولا إلى تآكل الجلد. [ 18 ] [ 19 ]
مراجع
- ↑ "دور الإنزيمات في منتجات المنظفات" (ملف PDF) . معهد التنظيف الأمريكي (ACI) . 8 نوفمبر 2021.
- كيرك ، أولي ؛ بورتشيرت، توربن؛ فوجلسانج، كلاوس (1 أغسطس 2002). "تطبيقات الإنزيمات الصناعية". الرأي الحالي في التكنولوجيا الحيوية . 13 (4): 345-351 . doi : 10.1016/s0958-1669(02)00328-2 . PMID 12323357 .
- ^ ليسولا، ماتي؛ جوكيلا، جوني؛ باستينن، أوسي؛ تورونين، أوسي؛ شوميكر، هانز. “الاستخدام الصناعي للإنزيمات” (PDF) . علم وظائف الأعضاء والصيانة . الثاني : 2-3 .
- ↑ ييم، جونغ هان؛ لي، جون هيوك؛ كو، بون هون؛ كيم، جونغ إيون؛ هان، سي جونغ؛ دو، هاكوون؛ كيم، دوكيو؛ لي، تشانغ وو؛ بارك، ها جو (21 فبراير 2018). "البنية البلورية لبروتياز نشط في درجات الحرارة المنخفضة (Pro21717) من بكتيريا محبة للبرودة، Pseudoalteromonas arctica PAMC 21717، بدقة 1.4 أنغستروم: التكيفات البنيوية مع البرودة والتحليل الوظيفي لإنزيم منظف الغسيل" . PLOS ONE . 13 (2) e0191740. Bibcode : 2018PLoSO..1391740P . doi : 10.1371/journal.pone.0191740 . ISSN 1932-6203 . PMC 5821440. PMID 29466378 .
- ↑ الجندي، حمادة؛ صالح، أحمد ك.؛ بديرة، رائد؛ رضوان، الراشدي م.؛ المرادني، يسرى أ.؛ الفخاراني، إسماعيل م. (28-12-2021). "نظرة شاملة على إنزيمات الفطريات: التركيب والتصنيف ودورها في تحديات البشرية" . مجلة الفطريات (بازل، سويسرا) . 8 (1): 23. Bibcode : 2021JFung...8...23E . doi : 10.3390 / jof8010023 . ISSN 2309-608X . PMC 8778853. PMID 35049963 .
- ^ ماسكي، برونا إل. دي ميلو بيريرا، جيلبرتو ف؛ دا إس فالي، ألكسندر؛ دي كارفاليو نيتو، داو بيدرو؛ كارب، سوزان جريس؛ فيسر، جيسيكا أ؛ دي ديا ليندنر، جوليانو؛ باجونسيلي، ماريا جيوفانا؛ سوكول، فانيتي توماز؛ سوكول ، كارلوس ر. (سبتمبر 2021). "مراجعة للعصيات اللبنية المنتجة للإنزيم المرتبطة بعملية الهضم البشرية: من التمثيل الغذائي إلى التطبيق". الانزيمات والتكنولوجيا الميكروبية . 149 109836. دوى : 10.1016/j.enzmictec.2021.109836 . ردمك 1879-0909 . بميد 34311881 .
- ↑ "34.3: الجهاز الهضمي - الجهاز الهضمي لللافقاريات" . نصوص بيولوجية ليبر . 16-07-2018 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11-04-2025 .
- ↑ "الإنزيمات - تنظيم الحيوانات - الهضم - AQA - مراجعة العلوم المدمجة لشهادة الثانوية العامة - ثلاثية AQA" . BBC Bitesize . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أبريل 2025 .
- 1 2 باسكيتر، ديفيد؛ بيرغ، نينا؛ بروكهويزن، سيس؛ فيلدسند، مارك؛ كيركوود، شيلا؛ كلويين، كورنيليا؛ ماثيو، صوفي؛ رودريغيز، كارلوس (أكتوبر 2012). "الإنزيمات في منتجات التنظيف: نظرة عامة على الخصائص السمية وتقييم/إدارة المخاطر" . علم السموم التنظيمي وعلم الأدوية . 64 (1): 117-123 . doi : 10.1016/j.yrtph.2012.06.016 . PMID 22743221 .
- ↑ ويليامز، غاريث. علم الأحياء لك . ISBN 9780198375814.
- ↑ فويتشيتش، ليوبيكا؛ بيتزلر، كريستيان؛ كورفر، جورجيت؛ جاكوب، فيليكس؛ روني مارتينيز؛ ماورر، كارل هاينز؛ شوانبيرغ، أولريش (ديسمبر 2015). "تطورات في هندسة البروتياز لمنظفات الغسيل" . التكنولوجيا الحيوية الجديدة . 32 (6): 629-634 . doi : 10.1016/j.nbt.2014.12.010 . PMID 25579194 .
- 1 2 3 "الإنزيمات في المنظفات البيولوجية - حقائق عن منظفات الغسيل وكيفية عملها" . بيرسيل المملكة المتحدة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-05-2019 .
- 1 2 نيونزيما، فرانسوا ن.؛ مور، سونيل س. (أكتوبر 2015). "الإنتاج المشترك للإنزيمات البكتيرية المتوافقة مع المنظفات وتقييم إزالة البقع" . مجلة علم الأحياء الدقيقة الأساسي . 55 (10): 1149-1158 . doi : 10.1002/jobm.201500112 . ISSN 0233-111X . PMID 26011283 .
- ١ ٢ "من الفضلات إلى الإنزيمات: كيف ساهمت التقنية الحيوية في تحسين إنتاج الجلود - إعادة التفكير في الغد" . blog.novozymes.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ ٢٣ أغسطس ٢٠١٨. تم الاطلاع عليه بتاريخ ١٩ مايو ٢٠١٩ .
- ^ والدهوف، هاينريش. سبيلكر، روديجر، محررون. (2016/04/19). دليل المنظفات، الجزء ج . دوى : 10.1201/9781420030334 . رقم ISBN 978-0-429-13260-5.
- ^ جوبيرت، الكسندرا. جودي، جيريمي. روجيمونت، بلاندين؛ بورد، كلير؛ ليموين، جيروم؛ الدار البيضاء، هيرفي؛ سلفادور ، أرنو (2016/07/01). “التحديد والقياس الكمي المطلق للإنزيمات في منظفات الغسيل بواسطة التحليل اللوني السائل الطيفي الكتلي”. الكيمياء التحليلية والتحليلية الحيوية . 408 (17): 4669–4681 . دوى : 10.1007/s00216-016-9550-8 . ISSN 1618-2650 . بميد 27098933 . S2CID 39950551 .
- ↑ فريدمان، مندل (أبريل 1971). "تأثير الإنزيمات والمنظفات المحتوية على الإنزيمات على قوة الأقمشة الصوفية غير المعالجة". مجلة أبحاث النسيج . 41 (4): 315-318 . doi : 10.1177/004051757104100405 . ISSN 0040-5175 . S2CID 137326402 .
- 1 2 3 سارلو، ك؛ كورمييه، إي؛ ماكنزي، د؛ سكوت، ل (يناير 1996). "749 انعدام التحسس من النوع الأول لإنزيمات الغسيل بين المستهلكين في الفلبين". مجلة الحساسية والمناعة السريرية . 97 (1): 370. doi : 10.1016/s0091-6749(96)80967-5 . ISSN 0091-6749 .
- 1 2 سارلو، كاثرين؛ كيرشنر، دونالد ب.؛ ترويانو، إسبيرانزا؛ سميث، لاري أ.؛ كار، غريغوري ج.؛ رودريغيز، كارلوس (مايو 2010). "تقييم خطر الإصابة بحساسية النوع الأول للإنزيمات الموجودة في منتجات الغسيل والتنظيف: أدلة من البيانات السريرية". علم السموم . 271 (3): 87-93 . Bibcode : 2010Toxgy.271...87S . doi : 10.1016/j.tox.2010.03.007 . ISSN 0300-483X . PMID 20223268 .
- الإنزيمات
- مواد الغسيل
