Šiame trumpame straipsnyje paaiškinama, kas yra biokatalizė, jos svarba ir kaip ją galima panaudoti žmonijos ir aplinkos labui.
Šio trumpo straipsnio tikslas – supažindinti skaitytoją su biokatalizės svarba ir kaip ji gali būti panaudota žmonijos labui. aplinka. Biokatalizė reiškia biologinių veiksnių, nesvarbu, ar tai fermentai, ar gyvi organizmai, naudojimą cheminėms reakcijoms katalizuoti. Naudojami fermentai gali būti izoliuotos formos arba išreikšti gyvame organizme, kai organizmas naudojamas tokiai reakcijai katalizuoti. Fermentų ir gyvų organizmų naudojimo pranašumas yra tas, kad jie yra labai specifiniai ir neduoda nesusijusių produktų, o tai pastebima naudojant chemines medžiagas tokioms reakcijoms atlikti. Kitas privalumas yra tai, kad fermentai ir gyvi organizmai veikia ne tokiomis atšiauresnėmis sąlygomis ir yra ekologiški, o ne cheminės medžiagos, naudojamos tokioms transformacijoms.
Reakcijos katalizuojantis procesas naudojant fermentus ir gyvus organizmus yra žinomas kaip biotransformacija. Tokios biotransformacijos reakcijos vyksta ne tik in vivo žmogaus organizme (pirmiausias organas yra kepenys; kai citochromas P450 naudojamas ksenobiotikų pavertimui vanduo tirpūs junginiai, kurie gali pasišalinti iš organizmo), bet taip pat gali būti panaudoti ex vivo naudojant mikrobų fermentus, kad vyktų žmonijai naudingos reakcijos.
Yra daugybė būdų, kaip atlikti biokatalizę1 ir biotransformacijos reakcijos gali būti naudojamos žmogaus ir aplinkos labui. Viena iš tokių sričių, kurioje reikia naudoti tokią technologiją, yra gamyba plastmasinis medžiaga, nesvarbu, ar tai būtų maišelių, skardinių, butelių ar bet kurios tokios (-ių) talpyklos (-ių), pagamintos chemiškai, gamybai plastikų kelia didžiulę grėsmę aplinkos biologinei įvairovei ir yra biologiškai neskaidomi. Jie kaupiasi aplinkoje ir negali lengvai jų atsikratyti. Fermentų ir gyvų organizmų naudojimas gamybai bioplastikai, plastikų kurios gali būti lengvai biologiškai skaidomos ir nekeliančios grėsmės aplinkai, ne tik sumažintų chemiškai gautų plastiko atliekų kiekį, bet ir padėtų išlaikyti ekosistemas bei neleistų mūsų florai ir faunai išnykti. Biologiškai skaidūs konteineriai, pagaminti iš bioplastiko, būtų naudojami keliose pramonės šakose, tokiose kaip žemės ūkio pramonė, maisto pakuotės, gėrimai ir farmacija.
Šiandien egzistuoja daugybė bioplastiko gamybos technologijų2-4. Kai kurie buvo patvirtinti laboratorijoje, o kiti vis dar yra kūdikystės stadijoje. Pasaulyje atliekami tyrimai, siekiant sukurti tokias technologijas, kad jos būtų ekonomiškos5 ir keičiamas taip, kad juos būtų galima panaudoti bioplastiko gamybai pramoninėje aplinkoje. Šie bioplastikai galiausiai gali pakeisti chemiškai pagamintą plastikų.
DOI: https://doi.org/10.29198/scieu1901
***
Šaltiniai)
1. Pedersen JN ir kt. 2019. Genetiniai ir cheminiai fermentų paviršiaus krūvio inžinerijos metodai ir jų pritaikymas biokatalizei: apžvalga. Biotechnol Bioeng. https://doi.org/10.1002/bit.26979
2. Fai Tsang Y ir kt. 2019. Bioplastiko gamyba naudojant maisto atliekų valorizaciją. Environment International. 127. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.03.076
3. Costa SS ir kt. 2019. Mikrodumbliai kaip polihidroksialkanoatų (PHA) šaltinis – apžvalga. Int J Biol Macromol. 131. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.03.099
4. Johnston B ir kt. 2018. Mikrobinė polihidroksialkanoatų gamyba iš atliekų polistireno fragmentų, gautų naudojant oksidacinį skaidymą. Polimerai (Bazelis). 10 straipsnio 9 dalis. https://doi.org/10.3390/polym10090957
5. Poulopoulou N ir kt. 2019 m. Naujos kartos inžinerinių bioplastikų tyrinėjimas: poli(alkileno furanoato)/poli(alkileno tereftalato) (PAF/PAT) mišiniai. Polimerai (Bazelis). 11 straipsnio 3 dalį. https://doi.org/10.3390/polym11030556
APIE AUTORIŲ
Rajjevas Soni PhD (Kembridžas)
Dr Rajjevas Soni Kembridžo universitete, kur buvo Cambridge Nehru ir Schlumberger mokslininkas, turi molekulinės biologijos daktaro laipsnį. Jis yra patyręs biotechnologijų specialistas ir užėmė keletą aukštų pareigų akademinėje bendruomenėje ir pramonėje.
Tinklaraščiuose išreikštos nuomonės ir nuomonės yra tik autoriaus (-ų) ir kito (-ų) bendradarbio (-ų), jei toks yra.
