Chemia i Biznes

W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Mogą Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej "Polityce prywatności Cookies"

Rozumiem i zgadzam się

Konfiguracja makiety

Pracowite mikroby, czyli detergenty nowego typu

2016-01-14  / Autor: Włodzimierz Szymański, Biuro ds. Substancji Chemicznych

Artykuł omawia problemy związane z pojawieniem się na rynku produktów czyszczących zawierających mikroorganizmy, dostępnych także dla konsumentów.

Skład tych preparatów i ich sposób działania powodują, że praktycznie nie są one objęte przepisami podobnymi do przepisów dotyczących klasycznych detergentów. Opisane są najważniejsze zastosowania tego typu produktów, wykorzystywane drobnoustroje, możliwe zagrożenia dla zdrowia człowieka i środowiska, obecny stan prawny. Zarysowano kierunki, w których winny iść prace legislacyjne.

Jak działają detergenty klasyczne
Klasyczny detergent, czyli taki, którego działanie oparte jest na właściwościach środków powierzchniowo czynnych, jest w stanie dość skutecznie usunąć zanieczyszczenie z różnych powierzchni i tkanin. Istotą jego sposobu działania nie jest chemiczne przekształcenie substancji składających się na zabrudzenie, lecz ich fizyczne usunięcie ułatwiane przez obniżenie napięcia powierzchniowego wody oraz emulgowanie substancji nierozpuszczalnych w wodzie. Przy niektórych zanieczyszczeniach, szczególnie trudnych do usunięcia, takie działanie fizyczne detergentu jest wspomagane przez oddziaływanie chemiczne jego niektórych składników. Można tu wymienić związki silnie zasadowe powodujące hydrolizę tłuszczu, kwasy rozpuszczające osady węglanowe, czy substancje utleniające niektóre rodzaje zabrudzeń.

Wspomaganie biochemiczne
Od kilkudziesięciu lat działanie niektórych detergentów, zwłaszcza tych przeznaczonych do prania i stosowanych w automatycznych zmywarkach do naczyń, wspomagane jest także na drodze biochemicznej poprzez wykorzystanie enzymów rozkładających tłuszcze, białka, czy inne substancje pochodzenia biologicznego. Taki proces jest wydajny i skuteczny, nie wymaga drastycznych warunków, np. wysokiej temperatury; wręcz przeciwnie – nie może być prowadzony w wysokiej temperaturze ze względu na denaturację białek, którymi są enzymy. Zastosowanie enzymów spowodowało przewrót w recepturach i szerokie rozpowszechnienie produktów je zawierających. Obecnie już około połowy detergentów dostępnych na rynkach krajów rozwiniętych zawiera enzymy. Przyczynił się do tego rozwój wydajnych technologii uzyskiwania enzymów z hodowli przemysłowych różnych szczepów bakterii. Największe zastosowanie mają szczepy z rodzaju Bacillus wytwarzające proteazy, enzymy rozkładające białko, lecz także celulazy i lipazy. Należy dodać, że techniki inżynierii genetycznej pozwalają na uzyskanie w dowolnym gatunku mikroorganizmu ekspresji genu – implantowanego z innego mikroorganizmu – warunkującego wytwarzanie określonego enzymu. Pozwala to znacznie zwiększyć wydajność procesu przemysłowego. W ten sposób są wykorzystywane np. szczepy grzyba Aspergillus oryzae.

 

Dlaczego zastosowano mikroorganizmy w detergentach?
W ostatnich latach można zaobserwować kolejny etap w technologii środków czyszczących. Na scenę wkraczają same mikroorganizmy. Zastosowanie znalazły gatunki, które w czyszczonym środowisku z formy przetrwalnikowej uaktywniają się do formy wegetatywnej i w tej postaci  – wydzielając określone enzymy, np. proteazy, amylazy, lipazy, celulazy – potrafią rozkładać i następnie metabolizować różne substancje, zwykle składające się na zabrudzenie. Takie działanie mikroorganizmów znalazło zastosowanie w różnych produktach  przeznaczonych do czyszczenia podłóg, dywanów, do oczyszczania instalacji ściekowych i osadników, a także w środkach używanych do usuwania przykrych zapachów. Coraz szersze zastosowanie znajdują takie produkty również przy oczyszczaniu powierzchni z zanieczyszczeń ropopochodnych. Przykładem mogą być tu detergenty stosowane w instalacjach do oczyszczania ze smaru części samochodowych w warsztatach naprawczych. Detergenty zawierające mikroorganizmy są bardziej skuteczne od detergentów chemicznych w czyszczeniu miejsc trudnodostępnych i porowatych, np. powierzchni cementowych, czy spoin między płytkami. Środki takie nie tylko usuwają z powierzchni zabrudzenia organiczne, takie jak tłuszcze, białka, skrobia, lecz także metabolizują je do prostych związków, jak woda i dwutlenek węgla. Stają się niezastąpione w usuwaniu przykrych zapachów z przestrzeni zamkniętych i trudnowentylowanych, takich jak wnętrza lodówek. Najczęściej wykorzystuje się w nich wspomniane już bakterie z rodzaju Bacillus, ale również z rodzajów Achromobacter, Actinobacter, Lactobacillus. Pojawiają się także doniesienia o skuteczności grzybów z rodzajów Penicilium i Aspergillus w czyszczeniu osadów nagarowych powstających na częściach silników lotniczych podczas ich eksploatacji[5]. Oprócz mikroorganizmów, jako głównego składnika aktywnego, preparaty takie zawierają zazwyczaj środki powierzchniowo czynne, ułatwiające dostęp mikroorganizmów do zanieczyszczeń hydrofobowych. Są jednak i takie produkty, w których zawarte mikroorganizmy same wytwarzają w środowisku czyszczonym substancje emulgujące.

W ostatnim okresie można odnotować na rynku wzrost liczby preparatów czyszczących i detergentów zawierających drobnoustroje. Ocenia się, że chociaż obecnie stanowią one niewielki segment rynku detergentów i środków czyszczących, ocenianego w Europie w 2013 r. na 11,6 mld euro (wg Eurostat), to udział ten będzie rósł – zarówno pod względem różnorodności produktów, jak i wielkości sprzedaży. Aktualnie brak jest wiarygodnych danych na temat wysokości tego udziału. Przykładowo, badania prowadzone na rynku USA określają udział tzw. „zielonych” produktów czyszczących, czyli prawdopodobnie takich, w których wykorzystuje się enzymy i mikroorganizmy, na 23% całości rynku detergentów.

Wątpliwości związane z zastosowaniem mikroorganizmów w detergentach – aspekty zdrowotne i środowiskowe
Preparaty czyszczące zawierające mikroorganizmy posiadają takie zalety, jak skuteczność, eliminowanie z receptur agresywnych substancji chemicznych, mniejsze obciążenie dla środowiska, nieszkodliwość dla człowieka. Zasada ostrożności każe jednak się zastanowić, jakiego rodzaju zagrożenia dla zdrowia człowieka oraz dla środowiska – nowe w stosunku do klasycznych detergentów – mogą stwarzać środki czyszczące wykorzystujące mikroorganizmy. Należy także rozważyć, czy wymagają one w związku z tym specyficznych regulacji prawnych. Pytanie jest zasadne, gdyż  – jak się wydaje – rozwój technologii znacznie wyprzedził regulacje prawne.

Bakterie są generalnie postrzegane przez człowieka jako organizmy stanowiące dla niego zagrożenie ze względu na właściwości chorobotwórcze niektórych gatunków. Jest to pogląd wywodzący się z pierwszych doniesień o wykryciu tych organizmów i powiązania ich jedynie z niekorzystnym dla człowieka oddziaływaniem. Obecnie wiadomo, że większość gatunków jest dla człowieka obojętnych, a z niektórymi wykształcił on w toku ewolucji stan symbiozy, bez którego niemożliwe byłoby przeżycie. Ocenia się, że 90% komórek znajdujących się w organizmie człowieka to komórki bakteryjne.

 

Należy zwrócić uwagę na fakt, że coraz większe zużycie preparatów zawierających mikroorganizmy może prowadzić do zmiany profilu mikrobiologicznego środowiska człowieka. Dotyczy to zwłaszcza zamkniętych przestrzeni miejsca zamieszkania. Nie jest oczywiste, czy taka zmiana może mieć pozytywne, czy negatywne skutki dla zdrowia. Z jednej strony niepatogenne mikroorganizmy mogą wypierać patogenne ze środowiska. Należy mieć jednak na uwadze, że coraz częściej obserwowane jest „uzjadliwianie się” gatunków dotąd uznawanych za niechorobotwórcze dla człowieka. Z drugiej strony, przy stosowaniu detergentu z określonym mikroorganizmem może się tworzyć aerozol zawierający przetrwalniki lub komórki wegetatywne. Dotąd nie jest do końca poznane oddziaływanie takiego aerozolu na człowieka. Można tu podejrzewać, jako najczęściej występujące, działanie uczulające[8] i dlatego uważa się, że przede wszystkim to zagrożenie winno być wzięte pod uwagę przy ocenie ryzyka. Warto zwrócić uwagę, że wytwarzane przez bakterie enzymy, mające zastosowanie przemysłowe, w Unii Europejskiej są z reguły klasyfikowane jako działające uczulająco na drogi oddechowe. Innym zagrożeniem, które należy uwzględnić, jest narażenie dzieci, kobiet w ciąży, czy osób o obniżonej odporności. Zdarzają się bowiem preparaty zawierające patogeny oportunistyczne, np. grzyby z rodzaju Candida, czy Saccharomyces, które mogą stanowić istotny czynnik chorobotwórczy dla tych grup.

W przypadku oddziaływania na środowisko naturalne również brakuje wiarygodnej oceny ryzyka stwarzanego przez preparaty czyszczące zawierające mikroorganizmy. Nie są znane badania dotyczące wpływu zmiany profilu mikrobiologicznego środowiska, spowodowanej zrzutem środków czyszczących zawierających mikroorganizmy, na występujące w nim zależności ekologiczne. Brak jest również danych na temat patogenności stosowanych mikroorganizmów w odniesieniu do flory i fauny. Właśnie ta niepewność i zasada ostrożności spowodowała, że w 2011 r. uznano, że produkty czyszczące zawierające mikroorganizmy nie mogą, z zasady, uzyskać oznaczenia ekologicznego, tzw. eko-etykiety.

Aspekty prawne
Ważną kwestią, wymagającą uregulowania, jest dostęp użytkownika detergentu do informacji. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) klasyfikuje mikroorganizmy do czterech grup pod względem ryzyka stwarzanego dla człowieka. Do pierwszej grupy zalicza się gatunki niestwarzające zagrożenia dla człowieka, a do grupy czwartej – gatunki najgroźniejsze, powodujące śmiertelne choroby, trudne do leczenia i profilaktyki[10]. Wytwórcy detergentów zawierających mikroorganizmy deklarują stosowanie gatunków niestwarzających zagrożenia dla człowieka, czyli z pierwszej grupy. Zazwyczaj nie podają oni jednak, ze względu na tajemnicę handlową, jakie gatunki bakterii znajdują się w produkcie. „Efektywne mikroorganizmy”, „formuła zdrowych probiotyków”, „niepatogenne bakterie saprofityczne”, „żywe bakterie”, „mikrobiologiczne czyszczące organizmy” to tylko niektóre z określeń, jakie można znaleźć na etykietach produktów będących w obrocie w Polsce.

Jeśli jest jednak podana informacja o zastosowanym mikroorganizmie, to sprowadza się ona do zidentyfikowania rodzaju, co jest niestety zbyt ogólną informacją. Czasem nawet identyfikacja gatunkowa to za mało; dwa szczepy w obrębie jednego gatunku mogą się zasadniczo różnić właściwościami, a – tym samym – zagrożeniem stwarzanym dla człowieka. Takie niepełne informacje wynikają z braku odpowiednich ram prawnych dla produktów czyszczących nowego typu. W tej sytuacji wytwórcy na oznakowaniu produktu zamieszczają informacje o zastosowanych mikroorganizmach na zasadzie dobrowolności.


CAŁY ARTYKUŁ ZNAJDĄ PAŃSTWO W NR 4/2015 KWARTALNIKA "CHEMIA I BIZNES. RYNEK KOSMETYCZNY I CHEMII GOSPODARCZEJ". ZAPRASZAMY.

Artykuł został opublikowany w Biuletynie Chemia, Zdrowie, Środowisko Biura do Spraw Substancji Chemicznych, nr 6 (2015).



detergentybezpieczeństwochemia gospodarczamikrobymikroorganizmy

Podoba Ci się ten artykuł? Udostępnij!

Oddaj swój głos  

Ten artykuł nie został jeszcze oceniony.

Dodaj komentarz

Redakcja Portalu Chemia i Biznes zastrzega sobie prawo usuwania komentarzy obraźliwych dla innych osób, zawierających słowa wulgarne lub nie odnoszących się merytorycznie do tematu. Twój komentarz wyświetli się zaraz po tym, jak zostanie zatwierdzony przez moderatora. Dziękujemy i zapraszamy do dyskusji!


WięcejSklep

“Chemia i Biznes” nr 4/2021

Nowość!Dostęp online

35.00 zł

"CiB. Rynek Kosmetyczny i Chemii Gospodarczej" nr 3/2021

Nowość!Dostęp online

25.00 zł

"CiB. Rynek Kosmetyczny i Chemii Gospodarczej" nr 2/2021

Dostęp online

25.00 zł

Książka: Surfaktanty i ich zastosowanie w produktach kosmetycznych

Nowość!

95.00 zł

Wpis zaawansowany w Katalogu Firm

Nowość!Dostęp online

861.00 zł

Artykuł sponsorowany

Nowość!Dostęp online

2,460.00 zł

Książka: Atlas Mikrobiologii Kosmetyków

Nowość!

94.00 zł

WięcejNajnowsze

Więcej aktualności





WięcejNajpopularniejsze

Więcej aktualności (192)



WięcejPolecane

Więcej aktualności (97)





WięcejSonda

Czy Twoja firma zmaga się z podwyżkami cen surowców?

Zobacz wyniki

WięcejW obiektywie