Тази кратка статия обяснява какво представлява биокатализата, нейното значение и как може да се използва в полза на човечеството и околната среда.
Целта на тази кратка статия е да запознае читателя с важността на биокатализа и как той може да бъде използван в полза на човечеството и околната среда . Биокатализата се отнася до използването на биологични агенти, било то ензими или живи организми, за катализиране на химични реакции. Използваните ензими могат да бъдат в изолирана форма или експресирани в живия организъм, когато организмът се използва за катализиране на такава реакция. Предимството на използването на ензими и живи организми е, че те са много специфични и не дават несвързани продукти, което се наблюдава при използване на химикали за провеждане на такива реакции. Друго предимство е, че ензимите и живите организми работят при по-неблагоприятни условия и са екологични, за разлика от химикалите, използвани за такива трансформации.
Процесът на катализиране на реакцията с помощта на ензими и живи организми е известен като биотрансформация. Такива биотрансформационни реакции не само протичат in vivo в човешкото тяло (черният дроб е предпочитаният орган; където цитохром P450 се използва за превръщане на ксенобиотиците във водоразтворими съединения, които могат да се екскретират от тялото), но също така могат да бъдат използвани ex vivo с помощта на микробни ензими за извършване на реакции, които са полезни за човечеството.
Съществуват множество възможности, при които биокатализата 1 и реакциите на биотрансформация могат да бъдат използвани в полза на човека и околната среда. Една такава област, която оправдава използването на такава технология, е производството на пластмасови материали, било то за производство на торби, консерви, бутилки или други подобни контейнери, тъй като химически произведените пластмаси представляват огромна заплаха за биоразнообразието на околната среда и не са биоразградими. Те се натрупват в околната среда и не могат лесно да се отърват от тях. Използването на ензими и живи организми за производство на биопластмаси – пластмаси , които могат да бъдат лесно биоразградими и не представляват заплаха за околната среда – би допринесло много не само за намаляване на химически получените пластмасови отпадъци, но и би помогнало за поддържането на екосистемите и би предотвратило изчезването на нашата флора и фауна. Биоразградимите контейнери, изработени от биопластмасов материал, биха намерили приложение в няколко индустрии, като селскостопанска промишленост, опаковане на храни, напитки и фармацевтика.
Днес съществуват разнообразни технологии за производство на биопластмаси 2-4 . Някои са валидирани в лаборатория, докато други са все още в начален етап на разработка. Изследвания в световен мащаб работят върху такива технологии, за да ги направят рентабилни 5 и мащабируеми, така че да могат да бъдат използвани за производство на биопластмаси в промишлена среда. Тези биопластмаси могат в крайна сметка да заместят химически произведените пластмаси.
DOI: https://doi.org/10.29198/scieu1901
***
Източник (и)
1. Pedersen JN et al. 2019. Генетични и химични подходи за инженерство на повърхностния заряд на ензими и тяхната приложимост в биокатализа: Преглед. Biotechnol Bioeng. https://doi.org/10.1002/bit.26979
2. Fai Tsang Y et al. 2019. Производство на биопластмаси чрез оползотворяване на хранителни отпадъци. Environment International. 127. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.03.076
3. Costa SS et al. 2019. Микроводорасли като източник на полихидроксиалканоати (PHA) – Преглед. Int J Biol Macromol. 131. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.03.099
4. Johnston B et al. 2018. Микробно производство на полихидроксиалканоати от фрагменти от отпадъчен полистирол, получени чрез окислително разграждане. Polymers (Basel). 10(9). https://doi.org/10.3390/polym10090957
5. Poulopoulou N et al. 2019. Изследване на биопластики от следващо поколение в инженерството: смеси от поли(алкилен фураноат)/поли(алкилен терефталат) (PAF/PAT). Полимери (Базел). 11(3). https://doi.org/10.3390/polym11030556
ЗА АВТОРА
Раджив Сони, доктор (Кеймбридж)
Д-р Раджив Сони е доктор по молекулярна биология от Университета в Кеймбридж, където е бил стипендиант на Кеймбридж Неру и Шлумбергер. Той е опитен биотехнологичен специалист и е заемал няколко висши позиции в академичните среди и индустрията.
Мненията и мненията, изразени в блоговете, са само тези на автора(ите) и други сътрудници, ако има такива.
