Biodestintado de tintas flexográficas utilizando lacasas

Biodestintado de tintas flexográficas utilizando lacasas fúngicas
Ursula Fillat y María Jesús Martínez
Centro de Investigaciones Biológicas, CSIC. Ramiro de Maeztu 9, Madrid
28040.
Uno de los mayores problemas en la producción de papel reciclado es la
eliminación de las tintas, usualmente realizada mediante el proceso de
flotación. Aunque este proceso es eficiente en el destintado de papel impreso
con tintas offset, las nuevas tecnologías de impresión, en las que se utilizan
tintas flexográficas presentan problemas en el reciclado debido a su carácter
hidrofílico. Por esta razón, es necesario desarrollar métodos alternativos para
su eliminación.
Las lacasas son enzimas oxidativas que por sí solas, o en presencia de
mediadores (compuestos de bajo peso molecular que aumentan su capacidad
de oxidación), pueden degradar la lignina y una gran variedad compuestos
aromáticos que producen problemas medioambientales (entre ellos
hidrocarburos aromáticos policíclicos y colorantes). Uno de los problemas de
los mediadores síntéticos es su precio y posible toxicidad. Sin embargo, como
alternativa a estos compuestos se han descrito mediadores naturales,
derivados de las unidades de la lignina, que se podrían obtener a partir de
subproductos de la industria papelera o de sus efluentes.
En el laboratorio del grupo Biotecnología para la Biomasa Lignocelulósica
del Centro de Investigaciones Biológicas, se está estudiando la decoloración de
diferentes tintas flexográficas (Blue 1, Red 48:4, Violet 3 and Flexiprint Magenta
HX-E) utilizando diferentes lacasas fúngicas. Se han utilizado enzimas de un
hongo ascomiceto, Myceliophthora thermophila, y tres basidiomicetos,
Trametes villosa, Coriolopsis rigida y Pycnoporus coccineus, que se diferencian
por su diferente potencial de oxido-reducción. Las reacciones se han llevado
en ausencia y presencia de HBT y ABTS (mediadores sintéticos) y
siringaldehido, acetosiringona, metil siringato y ácido p-cumárico (mediadores
naturales).
Los resultados obtenidos muestran una mayor capacidad de las tres lacasas
de basidiomicetos para decolorar las tintas flexográficas. Estas enzimas
lograron decolorar las tintas sin mediadores, a tiempos largos de tratamiento
(12 h), aunque la presencia de éstos (sobretodo el HBT) aceleró el proceso (2
h). La lacasa de M. thermophila, de menor potencial redox, fue incapaz de
decolorar por sí sola las tintas y sólo la adición de mediadores tipo siringilo
condujo a niveles medios de decoloración, excepto en la tinta Red 48:4, que
fue decolorada casi completamente tras 24 h de tratamiento.
La mayor decoloración se obtuvo durante las primeras horas de tratamiento,
cuando todas las lacasas de basidiomicetos estaban activas en presencia de
los mediadores. Cabe destacar que la mayoría de las lacasas
de
basidiomicetos se inactivan con HBT al cabo de 24 h pero la lacasa de P.
coccineus no se desactivó ni siquiera después de 48 h. En el caso de la lacasa
de M. thermophila se observó una completa pérdida de actividad a tiempos
cortos en presencia de acetosiringona y metilsiringato, los únicos dos
mediadores capaces de decolorar todas las tintas con esta enzima.
En este estudio se demuestra por primera vez la decoloración de tintas
flexográficas utilizando lacasas fúngicas y se propone el biodestintado con el
sistema lacasa mediador como un proceso alternativo de producción de papel
reciclado.
Agradecimientos
Este trabajo se ha financiado por el proyecto PROLIPAPEL II S-2009AMB-1480
(Comunidad de Madrid) y BIO2009-08446. Los autores agradecen a
Novozymes® las muestras de lacasas y a Quimovil SA y a Flint Group Iberia
SA las muestras de tintas flexográficas.