Ta kratek članek pojasnjuje, kaj je biokataliza, njen pomen in kako jo lahko uporabimo v dobro človeštva in okolja.
Cilj tega kratkega članka je ozavestiti bralca o pomenu biokatalize in o tem, kako jo je mogoče uporabiti v dobro človeštva in okolje. Biokataliza se nanaša na uporabo bioloških sredstev, bodisi encimov ali živih organizmov za katalizacijo kemičnih reakcij. Uporabljeni encimi so lahko v izolirani obliki ali izraženi v živem organizmu, kadar se organizem uporablja za katalizacijo takšne reakcije. Prednost uporabe encimov in živih organizmov je, da so zelo specifični in ne dajejo nepovezanih produktov, kar opazimo pri uporabi kemikalij za izvajanje takšnih reakcij. Druga prednost je, da encimi in živi organizmi delujejo v manj težjih pogojih in so okolju prijazni v nasprotju s kemikalijami, ki se uporabljajo za takšne transformacije.
Postopek kataliziranja reakcije z uporabo encimov in živih organizmov je znan kot biotransformacija. Takšne reakcije biotransformacije se ne dogajajo le in vivo v človeškem telesu (jetra so prednostni organ; kjer se citokromi P450 uporabljajo za pretvorbo ksenobiotikov v vode topne spojine, ki jih je mogoče izločiti iz telesa), lahko pa jih uporabimo tudi ex vivo z uporabo mikrobnih encimov za izvajanje reakcij, ki so koristne za človeštvo.
Obstaja veliko poti, kjer je biokataliza1 in reakcije biotransformacije se lahko uporabijo za ljudi in okolje. Eno takšnih področij, ki upravičuje uporabo takšne tehnologije, je proizvodnja plastike material, bodisi za proizvodnjo vrečk, pločevink, steklenic ali kakršnih koli posod, kot so kemično izdelani plastika predstavljajo veliko nevarnost za biotsko raznovrstnost okolja in so biološko nerazgradljivi. Akumulirajo se v okolju in se jih ne da zlahka znebiti. Uporaba encimov in živih organizmov za proizvodnjo bioplastika, plastika ki so zlahka biološko razgradljive in ne ogrožajo okolja, bi v veliki meri pripomogle ne le k zmanjšanju kemično pridobljenih plastičnih odpadkov, temveč tudi k ohranjanju ekosistemov in preprečevanju izumrtja naše flore in favne. Biorazgradljive posode iz bioplastičnega materiala bi se uporabljale v več panogah, kot so kmetijstvo, embalaža za hrano, pijače in farmacija.
Danes obstajajo različne tehnologije za proizvodnjo bioplastike2-4. Nekateri so bili potrjeni v laboratoriju, drugi pa so še v otroštvu. Raziskave po vsem svetu delajo na takšnih tehnologijah, da bi bile stroškovno učinkovite5 in razširljive, tako da jih je mogoče uporabiti za proizvodnjo bioplastike v industrijskem okolju. Ta bioplastika lahko na koncu nadomesti kemično izdelano plastika.
DOI: https://doi.org/10.29198/scieu1901
***
Vir (i)
1. Pedersen JN et al. 2019. Genetski in kemični pristopi za inženiring površinskega naboja encimov in njihova uporabnost v biokatalizi: pregled. Biotechnol Bioeng. https://doi.org/10.1002/bit.26979
2. Fai Tsang Y et al. 2019. Proizvodnja bioplastike z valorizacijo živilskih odpadkov. Environment International. 127. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.03.076
3. Costa SS et al. 2019. Mikroalge kot vir polihidroksialkanoatov (PHA) – Pregled. Int J Biol Macromol. 131. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.03.099
4. Johnston B et al. 2018. Mikrobna proizvodnja polihidroksialkanoatov iz odpadnih polistirenskih fragmentov, doseženih z uporabo oksidativne razgradnje. Polimeri (Basel). 10(9). https://doi.org/10.3390/polym10090957
5. Poulopoulou N et al. 2019. Raziskovanje inženirske bioplastike naslednje generacije: mešanice poli(alkilen furanoata)/poli(alkilen tereftalata) (PAF/PAT). Polimeri (Basel). 11(3). https://doi.org/10.3390/polym11030556
O AVTORJU
Rajeev Soni doktorat (Cambridge)
Dr Rajeev Soni je doktoriral iz molekularne biologije na Univerzi v Cambridgeu, kjer je bil Cambridge Nehru in Schlumbergerjev učenjak. Je izkušen strokovnjak za biotehnologijo in je imel več vodilnih vlog v akademskem svetu in industriji.
Mnenja in mnenja, izražena v blogih, so izključno avtorja(-jev) in drugih sodelavcev(-ov), če obstajajo.
