Composición detergente que comprende un biosurfactante de origen vegetal.

La presente invención se refiere a una composición detergente de origen vegetal que contiene un biosurfactante que se obtiene del maíz y que comprende una fracción hidrofóbica constituida por ácidos grasos y una fracción proteica,

que le permite ser soluble en agua. Los ácidos grasos que se encuentran en la fracción hidrofóbica son ácido palmítico, ácido esteárico, ácido oleico y/o elaídico y ácido linoleaídico. Además se observa que este biosurfactante no forma espuma con lo cual podría utilizarse como surfactante, no espumante, en la elaboración de productos cosméticos, farmacéuticos y alimentarios; así como en numerosos procesos industriales donde se desee evitar la formación de espuma.

Composición detergente que comprende un biosurfactante de origen vegetal

Sector de la técnica

La presente invención se refiere a una composición detergente que contiene un surfactante de origen natural, en donde el surfactante se obtiene más concretamente de maíz. La presente invención hace también referencia a la caracterización físico-química de dicho biosurfactante.

Estado de la Técnica

En la actualidad existen numerosos trabajos y patentes relacionados con la obtención y caracterización de biosurfactantes obtenidos a partir de diferentes microorganismos (W02012010407, WO2012010405). Existen distintos tipos de biosurfactantes basado en su estructura química: glicolípidos, lipopéptidos, glicopéptidos, glicolipopéptidos fosfolípidos, así como biosurfactantes poliméricos. La mayoría de estos biosurfactantes se obtienen a partir de microorganismos llevando a cabo procesos de fermentación controlada y utilizando diferentes fuentes de carbono. En general, los surfactantes derivados de fuentes de carbono renovables son biodegradables y menos tóxicos que los tenso-activos derivados de sustratos de carácter no renovable (Sachdev, D. P & Cameotra, S. S. Biosurfactants in agriculture. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2013, 97, 1005-1016), (Das, P.; Mukherjee, S.; Sen, R. Antimicrobial potential of a Iipopeptide biosurfactant derived from a marine Bacillus circulans. J. Appl. Microbiol. 2008, 104 (6), 1675-1684).

Existe un gran interés en la utilización de aditivos naturales para la formulación de productos farmacéuticos, cosméticos o alimentarios (Muller M M.; Kugler J H.; Henkel M.; Gerlitzki M.; Hormann B.; Pohnlein M.; Syldatk C.; Hausmann R. Rhamnolipids- Next generation surfactants?. J. Biotechnol. 2012,162, 366-380), (Marchant, R.; Banat, M. Biosurfactants: a sustainable replacement for Chemical surfactants? Biotechnol. Lett. 2012, 34, 1597-1605). Entre estos aditivos se encuentran los biosurfactantes. Además cada vez somos más conscientes de la necesidad de utilizar productos que no generen un impacto ambiental negativo cuando son aplicados en el tratamiento de suelos o aguas. Desde este punto de vista cada vez son más los estudios que se están llevando a cabo, con el fin de obtener agentes tenso activos biodegradables y de toxicidad reducida que puedan sustituir a los detergente o agentes tenso activos sintetizados químicamente a partir de materias primas no renovables.

Existen varias patentes y artículos científicos relacionados con la obtención de biosurfactantes utilizando cepas microbianas de Pseudomona spp., Acinetobacter spp., Bacillus spp., y Candida spp. (WO2013050700), (Shete A.M.; Wadhawa G.; Banat I.M.; Chopade B.A. Mapping of patents on bioemulsifier and biosurfacntant: a review. J. Sci. Indust. Res. 2006,65, 91-115.).

Si comparamos la producción mundial de surfactantes sinterizados químicamente con los surfactantes obtenidos biotecnológicamente en los últimos 20 años, se observa que en los años 90 la producción de surfactantes sintetizados químicamente estaba en auge como se desprende de las patentes registradas y de los artículos publicados. Es a partir del año 2000 cuando los surfactantes producidos biotecnológicamente empiezan a ganar terreno sobre los sintetizados químicamente aumentado el número de patentes y publicaciones en comparación con los surfactantes sintetizados químicamente (Muller M M.; Kugler J H.; Henkel M.; Gerlitzki M.; Hormann B.; Pohnlein M.; Syldatk C.; Hausmann R. Rhamnolipids-Next generation surfactants?. J. Biotechnol. 2012, 162, 366-380

Desde el año 1980 hasta el año 2011 hay 200 patentes registradas sobre la producción de biosurfactantes, correspondiendo 100 a la producción de rhamnolípidos, y 70 relacionadas con la obtención de soforolípidos; mientras que desde el año 1980 hasta el año 2011 existen más de 2300 publicaciones sobre la obtención de biosurfactantes, siendo de nuevo los rhamnolípidos aquellos biosurfactantes más estudiados (Thomson Reuters (2011) ISI web of Knowledge: web of Science.

http://apps.webofknowledge.com ; Muller y col., 2012).

Explicación de la invención 1: Breve explicación de la invención

Se demuestra que el biosurfactante presente en los licores de lavado de maíz es un lipopéptido y que este presenta una composición y unas propiedades físicas que lo pueden hacer susceptible de ser utilizado como agente surfactante, no espumante, en numerosos procesos industriales así como en la formulación de productos cosméticos y farmacéuticos y alimentarios.

2: Explicación detallada de la invención

Antes de proceder a la caracterización del biosurfactante, éste se extrajo de los licores de lavado de maíz mediante una extracción líquido-líquido, utilizando cloroformo en un relación 1:2 (licores de lavado de maíz:cloroformo). Posteriormente el cloroformo se evaporó utilizando tur rotavapory el biosurfactante así obtenido se sometió a distintos análisis con el fin de caracterizarlo.

Los usos o aplicaciones de las composiciones que contienen este biosurfactante son amplios; i) puede utilizarse como agente tenso-activo, detergente o surfactante, ii) para mejorar la reología de productos alimenticios, iii) en la formulación de productos farmacéuticos y cosméticos, iv) para la elaboración de medicamentos, v) en formulaciones de herbicidas y pesticidas, vi) como medio nutricional para fermentaciones en procesos industriales o a escala de laboratorio

Caracterización del biosurfactante presente en los licores de lavado de maíz

1) Composición bioquímica

El contenido en azúcares del biosurfactante presente en los licores de lavado de maíz se determinó por el método colorimétrico propuesto por Dubois (Dubois M.; Gilíes K.A.; Hamilton J.K.; Rebers P.A.; Smith F. Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Anal. Chem. 1956, 28, 350-356), utilizando D-glucosa como patrón. De entre todos los métodos colorimétricos para el análisis de carbohidratos el método del fenol-ácido-sulfurico es el más fácil y más fiable para determinar contenido torales de azúcares en disolución.

Por otra parte el contenido total de proteínas se determinó por el método de Lowry (Lowry O.H; Rosebrough N.J; Farr A.L.; Randall RJ. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem. 1951,193, 265-275), utilizando como patrón suero bovino. Además para la cuantificación de lípidos totales se aplicó el método propuesto por Folch (Folch J.M.; Lees M.; Stanly H.S. A simple method for the isolation and purifícation of total lipids ffom animal tissues. J. Biol. Chem. 1956, 226, 497-509), utilizando colesterol como patrón.

Tras el análisis bioquímico del biosurfactante presente en los licores de lavado de maíz se concluyó que éste estaba compuesto por una fracción hidrofóbica lipídica, mientras que la fracción hidrofílica estaba formada por proteínas. Tras el análisis se observó que el biosurfactante extraído de los licores de lavado de maíz estaba formado por lípidos y proteínas, siendo el contenido en azúcares muy bajo por lo que se deduce que el biosurfactante presente en los licores de lavado de maíz es un lipopéptido.

2) Análisis por espectroscopia de infrarrojo (FTIR)

La espectroscopia de infrarrojo es una herramienta muy útil para la identificación de grupos funcionales en una muestra de origen desconocido, ayudándonos de esta forma a poder identificar este compuesto cuando se complementa dicho análisis con otros de naturaleza un poco más específica. Para dicho análisis se utilizaron 10 mg de extracto de biosurfactante y se molieron con 100 mg de bromuro potásico en una proporción 10:100 los cuales se prensaron ejerciendo una fuerza de 7,500 Kg por segundo. La muestra así preparada se analizó con un espectrofotómetro de infrarrojo Thermo Scientific, Niocolet 6700 FTIR con una resolución spectral de 4 cm'1.

En la Figura 1 se muestra el espectro de infrarrojo del biosurfactante extraído de los licores de lavado de maíz. ,En este,espectro se puede observar una banda a 3426.6 cm'1 que indica la presencia de grupos peptídicos, resultado de los enlaces O-H y N-H.

La banda de absorbancia entre 2955.8 a 2854.1 cm"1 denota la presencia de los enlaces C-H correspondientes a grupos alifáticos, CH2 y CH3. Además, está presente la banda correspondiente a las proteínas a 1739.1 cm'1 (amida primaria) y 1652.6 cm'1 (amida secundaria), y por último, la banda a 1121.8 cm"1 sugiere la presencia de enlaces C-0 (Sriram, M.I.; Kalishwaralal, K.; Deepak, V.; Gracerosepat, R.; Srisakthi, K.; Gurunathan, S. Biofilm inhibition and antimicrobial action of lipopeptide biosurfactant

produced by heavy metal tolerant strain Bacillus cereus NK1. Colloid... [Seguir leyendo]

1) Una composición detergente que contiene un biosurfactante de origen vegetal, caracterizada porque el biosurfactante se extrae del maíz y tiene estructura lipoproteica que contiene ácidos grasos y proteínas.

2) Una composición detergente que contiene un biosurfactante de origen vegetal, según reivindicación 1, caracterizada porque el biosurfactante se extrae más concretamente de los licores del lavado del maíz y tiene estructura lipoproteica que contiene ácidos grasos y proteínas.

3) Una composición detergente que contiene un biosurfactante de origen vegetal, según reivindicaciones 1 a 2, caracterizada por contener como ácidos grasos; ácido palmítico, ácido esteárico, ácido oleico y/o elaídico y ácido linoleaídico.

4) Una composición detergente que contiene un biosurfactante de origen vegetal, según reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por contener los siguientes ácidos grasos en las siguientes proporciones; 20.4± 2 % de ácido palmítico, 5.4 ± 2 % ácido esteárico, 23.7 ± 3 % ácido oleico y/o elaídico y 50.4 ± 3 % ácido linoleaídico.

5) La utilización o uso de la composición detergente según reivindicaciones 1 a 4, como agente tenso-activo, detergente o surfactante.

6) La utilización o uso de la composición detergente según reivindicaciones 1 a 4, para mejorar la reología de productos alimenticios.

7) La utilización o uso de la composición detergente según reivindicaciones 1 a 4, en la formulación de productos farmacéuticos y cosméticos.

8) La utilización o uso de la composición detergente según reivindicaciones 1 a 4, para la elaboración de un medicamento.

9) La utilización o uso de la composición detergente según reivindicaciones 1 a 4, en formulaciones de herbicidas y pesticidas.

10) La utilización o uso de la composición detergente según reivindicaciones 1 a 4, como medio nutricional para fermentaciones.