Modelo de utilidad por "Composición de limpieza degradadora de microplásticos que comprende MHETasa"

Reivindicaciones:
+ ES-1305129_U1. Composición de limpieza degradadora de microplásticos que comprende MHETasa, y que comprende adicionalmente un ingrediente seleccionado del grupo que consiste en uno o más tensioactivos, uno o más constructores, uno o más blanqueadores, uno o más activadores de blanqueamiento, uno o más disolventes orgánicos miscibles en agua, una o más de otras enzimas, uno o más agentes secuestrantes, uno o más electrolitos, uno o más reguladores del pH, uno o más abrillantadores ópticos, uno o más inhibidores de agrisamiento, uno o más reguladores de la espuma, uno o más colorantes, una o más fragancias y combinaciones de los mismos. 2. Composición de limpieza degradadora de microplásticos, según la reivindicación 1, que comprende además PETasa. 3. Composición de limpieza degradadora de microplásticos, según la reivindicación 1, en la que la MHETasa se encuentra en una concentración en peso del 0,0001% al 1% con respecto a la composición total. 4. Composición de limpieza degradadora de microplásticos, según la reivindicación 2, en la que la MHETasa y la PETasa se encuentran individualmente en una concentración en peso de 0,0001% a 1% con respecto a la composición total que comprende una combinación de MHETa5a y PETasa. 5. Composición de limpieza degradadora de microplásticos, según la reivindicación 2, en la que la MHETasa y la PETasa se encuentran en concentraciones equimolares en la composición. 6. Composición de limpieza degradadora de microplásticos, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que está en forma sólida. 7. Composición de limpieza degradadora de microplásticos, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que está en forma líquida. 8. Detergente para tejidos que comprende la composición de limpieza degradadora de microplásticos, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

Los productos y servicios protegidos por este registro son:
C11D 3/386 - C11D 7/42

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+ ES-1305129_U Composición de limpieza degradadora de microplásticos que comprende MHETasa Campo de la invención La presente invención se refiere a una composición de limpieza degradadora de microplásticos. En particular, se refiere a una composición de limpieza degradadora de microplásticos que comprende MHETasa. Estado de la técnica La limpieza en lavadora provoca daños en los tejidos. Las altas temperaturas, el uso de compuestos detergentes corrosivos y la propia fricción del tambor dañan el tejido y liberan fibras de la costura de las prendas, y otras telas. Muchas de las fibras que se liberan son microfibras y su tamaño es menor al de los poros de los filtros de las depuradoras de agua, llegando sin problemas a cuerpos de agua naturales. Aproximadamente un 64% de la ropa contiene plástico, por tanto, buena parte de estas microfibras son en realidad microplásticos que se van acumulando en los océanos. El problema ha llegado a un punto en el que se estima que un 35% de todos los microplásticos que hay en los océanos vienen de la colada. Los microplásticos suponen un riesgo para la salud, tanto de la vida marina como del ser humano. Estas moléculas se van acumulando en los cuerpos de agua, en los organismos e incluso se propagan por el aire. En muchos casos, son tan pequeñas que pueden llegar a atravesar membranas e interferir con procesos metabólicos celulares. Una de las soluciones que se suele proponer es fabricar tejidos que no contengan fibras de plástico, lo cual supone una pérdida en su comodidad, al hacerla menos flexible, resistente y cara. Otra de las soluciones es que los tratamientos de limpieza a los que se someten sean más cuidadosos y neutros, pero ello suele implicar que la limpieza sea menos efectiva. Además, el desarrollo de filtros con poros más pequeños tiene un gran coste tanto a nivel técnico como económico, para su aplicación en depuradoras o en las propias lavadoras. Por otro lado, en el desarrollo de detergentes, el empleo de biocatalizadores como enzimas solo tiene el objetivo de mejorar el rendimiento de la limpieza. La solución que se propone en la presente invención es una composición de lavado o limpieza que comprenden enzimas con la capacidad de descomponer los microplásticos, de forma que antengan tejidos intactos a escala macroscópica, pero a la vez descompongan el plástico que componen las microfibras que se liberan durante el lavado. Las moléculas que se liberan como resultado de las reacciones químicas son a la vez biodegradables y benignas para la vida marina. Es una solución que no afecta a la calidad de los productos existentes, ni de los tejidos ni del nivel de limpieza, de fácil implementación y cuyos costes son bajos para el consumidor final. Hasta la fecha no se han descrito composiciones con estas prestaciones que puedan ser empleadas en el lavado de la colada. Descripción resumida de la invención La presente invención se refiere a una composición de limpieza degradadora de microplásticos que comprende MHETasa. Descripción de la invención La presente invención se refiere a una composición de limpieza degradadora de microplásticos que comprende MHETasa. En una realización, la composición de limpieza degradadora de microplásticos comprende además PETasa. En el presente documento por "microplásticos" se entiende cualquier plástico, libre en solución o unido a fibras. Preferiblemente, el término "microplásticos" se refiere a plásticos con un tamaño de partícula inferior a 5 mm. Más preferiblemente, se refiere a plásticos que sean imperceptibles para el ojo humano. En una realización preferida, la composición de limpieza degradadora de microplásticos comprende MHETasa sola, es decir sin PETasa. En otra realización preferida, la MHETasa se encuentra sola en una concentración en peso del 0, 0001% al 1% con respecto a la composición total de limpieza degradadora de microplásticos. En otra realización preferida, cuando la composición de limpieza degradadora de microplásticos comprende MHETasa y PETasa combinadas, cada una de MHETasa y la PETasa se encuentra individualmente en una concentración en peso de 0, 0001% a 1% con respecto a la composición total que comprende dicha combinación. En otra realización preferida, cuando la composición de limpieza degradadora de microplásticos comprende MHETasa y PETasa combinadas, la MHETasa y la PETasa se encuentran en concentraciones equimolares en dicha composición. En otra realización preferida, la composición de limpieza degradadora de microplásticos, según cualquiera de las realizaciones anteriores, comprende adicionalmente un ingrediente seleccionado del grupo que consiste en uno o más tensioactivos, uno o más constructores, uno o más blanqueadores, uno o más activadores de blanqueamiento, uno o más disolventes orgánicos miscibles en agua, una o más de otras enzimas, uno o más agentes secuestrantes, uno o más electrolitos, uno o más reguladores del pH, uno o más abrillantadores ópticos, uno o más inhibidores de agrisamiento, uno o más reguladores de la espuma, uno o más colorantes, una o más fragancias y combinaciones de los mismos. La formación de la composición de limpieza degradadora de microplásticos de la presente invención es simplemente por mezcla de los componentes constituyentes. En otra realización, la composición de limpieza degradadora de microplásticos, según cualquiera de las realizaciones anteriores, está en forma sólida. Alternativamente a la forma sólida, en otra realización, la composición de limpieza degradadora de microplásticos, según cualquiera de las realizaciones anteriores, está en forma líquida. En otra realización, la composición de limpieza degradadora de microplásticos, según cualquiera de las realizaciones anteriores, es aplicable a microplásticos que son de un poliéster aromático. En otra realización, la composición de limpieza degradadora de microplásticos, según cualquiera de las realizaciones anteriores, está incluida en un detergente, que puede ser del tipo comercial o elaborado. En otra realización, los microplásticos sobre los que actúa la composición de limpieza degradadora de microplásticos, según cualquiera de las realizaciones anteriores, están presentes en una colada. En el presente documento por "PETasa" se entiende la enzima polietileno-tereftalato-asa y por "MHETasa" se entiende la enzima mono- (2-hidroxietil) -tereftalato-asa. Dichas enzimas son hidrolasas bien conocidas en el estado de la técnica. En el presente documento, cuando se mencionan estas enzimas, se hace referencia no solo a la forma salvaje sino también a posibles mutaciones de sus secuencias de aminoácidos, en cuyo caso es preferible que las secuencias con mutaciones tengan una homología del 70%, más preferiblemente del 80%, y aún más preferiblemente del 90% con la secuencia salvaje, siempre y cuando no se modifique su función que es la de degradar un poliéster aromático, tal como el tereftalato de polietileno (PET) , o los productos de su degradación. Entre los productos de degradación se pueden destacar mono (2-hidroxietil) tereftalato (MHET) , bis (2-hidroxietil) tereftalato (BHET) , tereftalato (TPA) , etilenglicol (EG) , p-cetoadipato y muconato. A nivel informativo, la siguiente secuencia de aminoácidos (secuencia 1) corresponde a la forma salvaje de la PETasa, cuya función principal es la degradación de PET en MHET. Utiliza 1 molécula de agua para liberar 1 monómero del polímero de PET en forma de 1 molécula de MHET: PETn + H2O -> MHET + PETn-1 Secuencia 1: QTNPYARGPNPTAASLEASAGPFTVRSFTVSRPSGYGAGTVYYPTNAGGTVGAIAIVPGYT ARQSSIKWWGPRLASHGFVVITIDTNSTLDQPSSRSSQQMAALRQVASLNGTSSSPIYGKV DTARMGVMGWSMGGGGSLISAANNPSLKAAAPQAPWDSSTNFSSVTVPTLIFACENDSIAP VNSSALPIYDSMSRNAKQFLEINGGSHSCANSGNSNQALIGKKGVAWMKRFMDNDTRYST FACENPNSTRVSDFRTANCS De manera similar, a nivel informativo, la siguiente secuencia de aminoácidos (secuencia 2) corresponde a la forma salvaje de MHETasa, cuya función principal es la conversión de 1 molécula de MHET en 1 de ácido tereftálico (TPA) y 1 de etilenglicol (EG) utilizando 1 molécula de agua: MHET + H2O -> TPA + EG Secuencia 2 : CAGGGSTPLPLPQQQPPQQEPPPPPVPLASRAACEALKDGNGDMVWPNAATVVEVAAWR DAAPATASAAALPEHCEVSGAIAKRTGIDGYPYEIKFRLRMPAEWNGRFFMEGGSGTNGSL SAATGSIGGGQIASALSRNFATIATDGGHDNAVNDNPDALGTVAFGLDPQARLDMGYNSYD QVTQAGKAAVARFYGRAADKSYFIGCSEGGREGMMLSQRFPSHYDGIVAGAPGYQLPKAG ISGAWTTQSLAPAAVGLDAQGVPLINKSFSDADLHLLSQAILGTCDALDGLADGIVDNYRAC QAAFDPATAANPANGQALQCVGAKTADCLSPVQVTAIKRAMAGPVNSAGTPLYNRWAWD AGMSGLSGTTYNQGWRSWWLGSFNSSANNAQRVSGFSARSWLVDFATPPEPMPMTQVA ARMMKFDFDIDPLKIWATSGQFTQSSMDWHGATSTDLAAFRDRGGKMILYHGMSDAAFSA LDTADYYERLGAAMPGAAGFARLFLVPGMNHCSGGPGTDRFDMLTPLVAWVERGEAPDQI SAWSGTPGYFGVAARTRPLCPYPQIARYKGSGDINTEANFACAAPP Como se ha indicado anteriormente, ambas secuencias de aminoácidos son las formas salvajes de PETasa y MHETasa, que se encuentran de forma natural en la bacteria Ideonella sakaiensis. Estas secuencias no incluyen los péptidos señal. A continuación, se proporcionan ejemplos de la presente invención que no pretenden limitar el alcance de la misma, la cual queda establecida por las reivindicaciones que se acompañan. Ejemplos Modelo aplicado Los % másico de la cantidad de enzima en la composición de limpieza de la presente invención se pueden calcular en base a predicciones del daño que producirían en el tejido y en su eficacia para la eliminación de microfibras. Se ha busca minimizar los daños al tejido, valor que se manifiesta en los cálculos como la fracción másica que se degrada en el tejido, y maximizar la eficacia de la mezcla, que se manifiesta como la fracción másica que se degrada de las microfibras. Estos valores se calculan basándonos en 2 variables claves: la eficacia y la cantidad de la enzima específica (EE) , es decir, la enzima cuya afinidad por la degradación del polímero sea mayor. Si están tanto la PETasa como la MHETasa en la composición será la PETasa la EE, si está solo MHETasa o PETasa, será MHETasa o PETasa la EE, respectivamente. La afinidad, y por tanto eficacia de la EE, viene determinada por su Kcat. A continuación, se describen los cálculos para ir desde la cantidad de EE hasta el % másico que se ha degradado del tejido y microfibras. Para cada paso se describen las asunciones y aproximaciones que se han tomado, modelando así el lavado, las microfibras y la actuación de la EE. 1. Cantidad de polímero consumido en total por lavado: Cálculos: % másico de EE en composición Masa de composición por lavado Concentración total de EE Masa molar de EE Volumen de agua por lavado Masa total degradada de polímero = Concentración total de EE Tiempo de lavado Kcat de EE Masa molar degradada del polímero Asunciones/Aproximaciones: - Se asume que la cantidad de sustrato, disponible para que actúe es siempre saturante, de forma que el ritmo de reacción no varía. El sustrato de la EE es el polímero a degradar. - La Kcat es una media de la cantidad de polímero consumido por cantidad de enzima por tiempo. Como no varía la cantidad de sustrato disponible, hay una relación lineal entre la cantidad de producto producida y el tiempo. Los efectos de equilibrio son despreciables. - La concentración de composición de lavado y, por tanto, enzima es constante durante todo el proceso de lavado. - La EE degrada el polímero en un solo tipo de sustrato, es decir, cada vez que actúa siempre se degrada la misma masa del polímero. 2. Área susceptible total de microfibras por lavado: Cálculos: Área de 1 microfibra = 2 Área de base de microfibra + Área lateral de microfibra = = 2 Radio de microfibra2 n + Longitud de microfibra 2 Radio de microfibra n Área total de microfibras = Área de 1 microfibra Cantidad de microfibras Asunciones/Aproximaciones: - Se modela la microfibra con forma de cilindro, de forma que su área total es el área del cilindro de mismo radio y longitud. - Toda la superficie es susceptible a la EE 3. Fracción degradada en forma de polímero de tejido y microfibras: Cálculos: Área total susceptible = Área total de microfibras + Área total de ropa Asunciones /Aproximaciones: - La velocidad de reacción es directamente proporcional al área de superficie de reacción. - Las microfibras del tejido están empaquetadas sin dejar huecos entre ellas, por lo que será el área total del tejido - Todas las microfibras que se liberan por lavado, se liberan a la vez y al principio del mismo. Aplicabilidad del modelo Este modelo se aplicó a un lavado en lavadora de tejido en un hogar europeo con las siguientes características: • Se usan de media unos 6 kg de tejido y 10 litros por kg de tejido. Se utilizan un total de 60 litros de agua. • Tiempo de lavado medio de 30 min. • De media por lavado se pueden liberan hasta 1, 5 millones de microfibras o 308 mg de microfibras por kg de tejido. De media una microfibra tiene una longitud de 500 .^m y un diámetro de 13 .^m (un radio de 2, 5 ^.m) . • Para un detergente líquido medio se utilizan 72 g por lavado. • Un tejido en una lavadora suele ser una prenda de ropa, la cual de media tiene unas dimensiones de 50x60 cm y por tanto un área total de aproximadamente 6000 cm2 (contando la parte de adelante y la de atrás) . Se considerará que cada pieza de tejido pesa de media 400 g. Para aplicarlo, trataremos el PET como el polímero a degradar pues es el más utilizado en la industria. Tanto la PETasa como la MHETasa tienen como reacción predominante con este sustrato: PETn + H2O MHET + PETn- 1. Por tanto, la masa molar degradada del polímero será la masa molar de MHET menos la del agua, es decir, 192, 170 g/mol (= 210, 185-18, 015) . Ejemplos práctico 1 - Predicción de eficacia y daños en un detergente comercial: • En un detergente comercial normalmente hay un 0, 7 % de masa de enzimas con respecto al total. • Se puede establecer que un 50 % de todas las enzimas del detergente es una PETasa con un Kcat por el PET de 11 s-1. • Utilizando el modelo, se calcula que se consume un 11, 29 % de la masa total de las microfibras, pero solo un 0, 168 % del tejido. Ejemplo práctico 2 - Mínimo de cantidad de enzima • Se establece un máximo Kcat de la EE para el polímero, que será equivalente al Kcat máximo estudiado de la MHETasa para el MHET: 30 s-1, tal y como se conoce en el estado de la técnica. • Mínimo % tolerable de masa de microfibras degradada es 0, 1% (Hay tejidos que contienen tan poco como 1% de PET, por lo que este porcentaje al final refleja un 10% de todo el PET del tejido) . • Al introducir estos datos, y revirtiendo las ecuaciones para obtener el % másico de la EE, a partir del Kcat del EE para PET, la fracción de masa degradada de microfibras y los datos de los lavados medios, obtenemos 0, 00006% « 0, 0001% de enzima en la composición de lavado. Ejemplo práctico 3 - Máximo de cantidad de enzima • Se establece un mínimo Kcat de la EE para el polímero. El mínimo observado que se puede aplicar con éxito para esta finalidad de alrededor de 1.25s-1. Según lo que se conoce del estado de la técnica, existen enzimas con menor Kcat, pero no se podrían aplicar con efectividad para esta finalidad pues no habría una eliminación de microplásticos significativa. Se ha seleccionado esta cifra, pues es un Kcat mínimo para una enzima que se añadiría a una composición de limpieza y esperar una degradación de microplásticos significativa. • Máximo % tolerable de masa de tejido degradada, ergo el posible daño al tejido, será de un 1%. • Al emplear el modelo de la misma forma que en el ejemplo 2, pero con la fracción de masa degradada del tejido, en vez de microfibras, se obtiene un % másico de la EE en el producto final de 0.98957% « 1.0000%. Conclusión de los ejemplos Los ejemplos han permitido corroborar que la composición de la presente invención sorprendentemente es capaz de degradar los microplásticos presentes en una colada habitual. La cantidad de polímero que se degradará dependerá mucho de la enzima a utilizar, sus mutaciones, su concentración en la composición y las condiciones ambientales como la temperatura o el pH que afecten a la actividad final (Kcat) Dependiendo de éstos, podría haber lavados que degraden solo un 0.1% de la masa de las microfibras hasta otros que acaben con todo el polímero que contengan las microfibras. En cuanto al daño a los tejidos, también variará significativamente según estos factores, pero lo importante es que la fracción de masa que se degrada de ellos siempre será significativamente menor que la que se degrada de las microfibras, y todo aquello que se degrada es plástico. Por lo que, al elaborar la composición, hay que buscar un compromiso entre buscar el mínimo daño al tejido posible, y el máximo microplástico degradado, teniendo en cuenta la composición del tejido a lavar y su contenido en plástico. Cabe destacar, sin embargo, que la pérdida de masa es solo una forma de evaluar el daño al tejido.

Publicaciones:
ES1305129 (24/01/2024) - U Solicitud de modelo de utilidad
ES1305129 (12/04/2024) - Y Modelo de utilidad
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En fecha 02/11/2022 se realizó Admisión a Trámite
En fecha 02/11/2022 se realizó 1001U_Comunicación Admisión a Trámite
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En fecha 29/11/2022 se realizó 6100X_Notificación defectos en solicitud de reducción de tasas
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En fecha 24/01/2023 se realizó Publicación denegación reducción de tasas
En fecha 21/02/2023 se realizó Verificación pago de tasas devengadas conforme
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En fecha 24/05/2023 se realizó 6101U_Notificación defectos en examen de oficio
En fecha 30/05/2023 se realizó Publicación Defectos en examen de oficio
En fecha 28/07/2023 se realizó 3007_Registro contestación al suspenso en examen de oficio
En fecha 14/11/2023 se realizó Suspenso en examen de oficio
En fecha 14/11/2023 se realizó 6101U_Notificación defectos en examen de oficio
En fecha 20/11/2023 se realizó Publicación Defectos en examen de oficio
En fecha 20/12/2023 se realizó 3007_Registro contestación al suspenso en examen de oficio
En fecha 17/01/2024 se realizó Continuación del Procedimiento y Publicación Solicitud
En fecha 17/01/2024 se realizó 1110U_Notificación Continuación del Procedimiento y Publicación Solicitud
En fecha 24/01/2024 se realizó Publicación Solicitud
En fecha 24/01/2024 se realizó Publicación Folleto Publicación
En fecha 08/04/2024 se realizó Concesión
En fecha 08/04/2024 se realizó 1201U_Notificación Concesión
En fecha 12/04/2024 se realizó Publicación Concesión Modelo Utilidad