التقليد الحيوي ومساحيق الغسيل

قامت شركة Procter & Gamble (P&G) بتطوير المنظفات التي يسمح مكونها النشط أيضًا بالتنظيف الفعال في الماء البارد المستوحى من أسماك بحر البلطيق

بواسطة: يوسي كوهين

ولا يزال غسل الملابس يتم، في أغلب الأحيان، بالماء الساخن، وبطريقة غير فعالة وغير صديقة للبيئة، وفي الوقت نفسه إهدار الكثير من الطاقة. للتوضيح: في كل دورة غسيل، يأتي 75% من الطاقة المستهلكة من تسخين المياه. بالإضافة إلى ذلك، فإن الغسيل بالماء البارد له ميزة أنه يحافظ على ألوان الملابس ويبطئ تآكلها وانكماشها.

من المعروف أن الغسيل بالماء الساخن فعال في تنظيف البقع، لأنه بالإضافة إلى المنظفات (الصابون) والطاقة الميكانيكية للغسالة، فإن حرارة الماء تساهم أيضًا في إزالة الأوساخ. حتى وقت قريب، كانت معظم منظفات الغسيل مخصصة للاستخدام في الماء الساخن، ولكن مع زيادة الوعي البيئي، طورت الشركات المصنعة منظفات فعالة في الماء البارد. كانت المشكلة الأساسية التي كان لا بد من حلها هي أن المواد الخافضة للتوتر السطحي، والتي هي في الواقع العنصر النشط في المنظفات نفسها، لا تعمل بفعالية في الماء البارد ولا تزيل الأوساخ التي تتكون من الزيوت والنشويات والبروتينات.

من أجل التغلب على عدم عمل أجهزة الغسل في الماء البارد، قام الكيميائيون في شركة P&G بتطوير تركيبة جديدة من المنظفات، والتي تتضمن أيضًا إضافة إنزيمات - بروتينات تعمل على تسريع التفاعلات الكيميائية، مما يساعد في عملية إذابة البقع الدهنية، ويتم غسلها بواسطة أجهزة غسل الغاز.

ومن المثير للدهشة أن الكيميائيين في شركة بروكتر آند جامبل توصلوا إلى فكرة استخدام الإنزيمات كمحلل فعال للدهون والبروتين في درجات حرارة منخفضة مستوحاة من الكائنات الحية التي تعيش في الماء البارد، واستخدام الإنزيمات في عملية هضم البروتينات والدهون.

من شأن درجات الحرارة الباردة في القطب الجنوبي أن تجعل أي حيوان بطيئًا وأخرق، وبالتالي يكون عرضة للحيوانات المفترسة. ومع ذلك نرى أن الأسماك التي تعيش في القطبين سريعة ونشيطة. كيف؟

دراسة فحصت بنية إنزيم هيدروجيناز اللاكتات LDH - (وهو إنزيم موجود في كل كائن حي تقريبًا وينشط في عملية التنفس الخلوي) في سمكة تعيش في مياه القطب الشمالي، مقارنة ببنية إنزيم مأخوذ من سمكة مصدرها في المحيط الهادئ، كشفت أن بنية الموقع النشط هي نفسها في كلا الإنزيمين، ولكن هناك اختلاف في تسلسل الأحماض الأمينية الموجودة في "ذيل" الإنزيم، مما يتسبب في خروج الإنزيم من المصدر البارد أكثر مرونة، بحيث يكون الموقع النشط أكثر تعرضًا للركيزة، وتزداد فرصة التقاء الإنزيم بالركيزة، على الرغم من بطء حركة الجزيئات عند درجات حرارة منخفضة. بالإضافة إلى البنية الخاصة للإنزيمات، فإن أسماك القطب الجنوبي مجهزة أيضًا ببروتينات خاصة تمنع التجمد.

نتيجة البحث - مسحوق غسيل يحتوي على إنزيمات ذات وظيفة مشابهة للإنزيمات الموجودة في أسماك البحر القطبي الشمالي، على سبيل المثال، Tide Cold Water Clean، Arm & Hammer Cold Water، Purex Coldwater

وبالإضافة إلى ميزة هذه الإنزيمات - للعمل في الماء البارد - فإن دورها في تركيب المنظف منخفض جداً (0.4-0.8% بالوزن)، ومن هنا ميزتها الاقتصادية. كما أن الإنزيمات مقاومة للغاية للظروف البيئية القاسية لمياه الغسيل (مثل الرقم الهيدروجيني 8-10.5).

وتجدر الإشارة إلى أن الشركات المصنعة للغسالات، مثل ويرلبول على سبيل المثال، انضمت إلى تغيير هذا الاتجاه وبدأت في تطوير آلات مناسبة للغسيل بالمنظفات المصممة للمياه الباردة. على سبيل المثال، يمكنك ذكر غسالة Whirlpool Maytag Bravos XL.