В этих коротких статьях объясняется, что такое биокатализ, его важность и как его можно использовать на благо человечества и окружающей среды.
Цель этой краткой статьи — ознакомить читателя с важностью биокатализа и тем, как его можно использовать на благо человечества и окружающей среды . Биокатализ — это использование биологических агентов, будь то ферменты или живые организмы, для катализа химических реакций. Используемые ферменты могут быть в изолированной форме или экспрессироваться в живом организме, если организм используется для катализа такой реакции. Преимущество использования ферментов и живых организмов заключается в их высокой специфичности и отсутствии образования несвязанных продуктов, что наблюдается при использовании химических веществ для проведения таких реакций. Еще одно преимущество заключается в том, что ферменты и живые организмы работают в менее жестких условиях и являются более экологичными по сравнению с химическими веществами, используемыми для таких превращений.
Процесс катализа реакции с использованием ферментов и живых организмов известен как биотрансформация. Такие реакции биотрансформации происходят не только in vivo в организме человека (предпочтительным органом является печень, где цитохромы P450 используются для превращения ксенобиотиков в водорастворимые соединения, которые могут быть выведены из организма), но также могут быть использованы ex vivo с помощью микробных ферментов для проведения реакций, полезных для человечества.
Существует множество способов использования биокатализа и реакций биотрансформации на благо человека и окружающей среды. Одной из таких областей, требующих применения подобных технологий, является производство пластмасс , будь то для изготовления пакетов, банок, бутылок или любой другой подобной тары, поскольку химически синтезированные пластмассы представляют огромную угрозу для биоразнообразия окружающей среды и не поддаются биологическому разложению. Они накапливаются в окружающей среде и от них трудно избавиться. Использование ферментов и живых организмов для производства биопластиков – легко биоразлагаемых пластмасс , не представляющих угрозы для окружающей среды – значительно поможет не только сократить количество химически синтезированных пластиковых отходов, но и поддержать экосистемы и предотвратить вымирание флоры и фауны. Биоразлагаемые контейнеры из биопластика найдут применение в различных отраслях, таких как сельское хозяйство, пищевая промышленность, производство напитков и фармацевтических препаратов.
Сегодня существует множество технологий для производства биопластиков 2-4 . Некоторые из них прошли проверку в лаборатории, в то время как другие все еще находятся на начальной стадии развития. Исследователи по всему миру работают над такими технологиями, чтобы сделать их экономически эффективными 5 и масштабируемыми, чтобы их можно было использовать для производства биопластиков в промышленных условиях. В конечном итоге эти биопластики могут заменить химически произведенные пластмассы.
DOI: https://doi.org/10.29198/scieu1901
Источник (ы)
1. Pedersen JN et al. 2019. Генетические и химические подходы к модификации поверхностного заряда ферментов и их применимость в биокатализе: обзор. Biotechnol Bioeng. https://doi.org/10.1002/bit.26979
2. Фай Цанг Ю. и др. 2019. Производство биопластика путем переработки пищевых отходов. Environment International. 127. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.03.076
3. Costa SS et al. 2019. Микроводоросли как источник полигидроксиалканоатов (ПГА) – обзор. Int J Biol Macromol. 131. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.03.099
4. Джонстон Б. и др. 2018. Микробное производство полигидроксиалканоатов из фрагментов отходов полистирола, полученных с помощью окислительной деградации. Полимеры (Базель). 10(9). https://doi.org/10.3390/polym10090957
5. Poulopoulou N et al. 2019. Исследование биопластиков следующего поколения: смеси поли(алкиленфураноата)/поли(алкилентерефталата) (PAF/PAT). Polymers (Basel). 11(3). https://doi.org/10.3390/polym11030556
ОБ АВТОРЕ
Раджив Сони, доктор философии (Кембридж)
Доктор Раджив Сони имеет докторскую степень по молекулярной биологии, полученную в Кембриджском университете, где он был стипендиатом программ Кембриджского университета имени Неру и компании Schlumberger. Он является опытным специалистом в области биотехнологий и занимал ряд руководящих должностей в академической среде и промышленности.
Взгляды и мнения, выраженные в блогах, принадлежат исключительно авторам и другим участникам, если таковые имеются.
