Denna korta artikel förklarar vad biokatalys är, dess betydelse och hur den kan användas till gagn för mänskligheten och miljön.
Syftet med denna korta artikel är att göra läsaren medveten om vikten av biokatalys och hur den kan användas till gagn för mänskligheten och miljö. Biokatalys hänvisar till användningen av biologiska medel, vare sig det är enzymer eller levande organismer för att katalysera kemiska reaktioner. Enzymerna som används kan vara i isolerad form eller uttryckas i den levande organismen när organismen används för att katalysera en sådan reaktion. Fördelen med att använda enzymer och levande organismer är att de är mycket specifika och inte ger orelaterade produkter som observeras när man använder kemikalier för att utföra sådana reaktioner. En annan fördel är att enzymer och levande organismer arbetar under mindre tuffare förhållanden och är miljövänliga i motsats till att kemikalier används för sådana transformationer.
Processen att katalysera reaktionen med hjälp av enzymer och levande organismer är känd som biotransformation. Sådana biotransformationsreaktioner inträffar inte bara in vivo i människokroppen (lever är det föredragna organet; där cytokrom P450 används för att omvandla xenobiotika till vatten lösliga föreningar som kan utsöndras från kroppen), men kan också användas ex vivo med hjälp av mikrobiella enzymer för att utföra reaktioner som är fördelaktiga för mänskligheten.
En uppsjö av vägar finns där biokatalys1 och biotransformationsreaktioner kan användas för mänskliga och miljömässiga fördelar. Ett sådant område som motiverar användningen av en sådan teknik är produktionen av plast material, vare sig det är för tillverkning av påsar, burkar, flaskor eller sådana behållare, som är kemiskt tillverkade plast utgör ett enormt hot mot den biologiska mångfalden i miljön och är inte biologiskt nedbrytbara. De samlas i miljön och kan inte lätt bli av med dem. Användningen av enzymer och levande organismer för att producera bioplaster, plast som kan vara lätt biologiskt nedbrytbara och inte utgöra något hot mot miljön skulle gå långt i att inte bara minska det kemiskt härledda plastavfallet utan också hjälpa till att upprätthålla ekosystemen och förhindra att vår flora och fauna dör ut. De biologiskt nedbrytbara behållarna gjorda av bioplastmaterial skulle kunna användas i flera branscher som jordbruksindustri, livsmedelsförpackningar, drycker och läkemedel.
En mängd olika tekniker finns idag för att producera bioplast2-4. Vissa har validerats i laboratoriet medan andra fortfarande är i spädbarnsstadiet. Forskare globalt arbetar med sådana tekniker för att göra dem kostnadseffektiva5 och skalbara så att de kan tas upp för att producera bioplaster i en industriell miljö. Dessa bioplaster kan i slutändan ersätta kemiskt tillverkade plast.
DOI: https://doi.org/10.29198/scieu1901
***
Källa (er)
1. Pedersen JN et al. 2019. Genetiska och kemiska tillvägagångssätt för ytladdningsteknik av enzymer och deras tillämpbarhet i biokatalys: En översikt. Biotechnol Bioeng. https://doi.org/10.1002/bit.26979
2. Fai Tsang Y et al. 2019. Produktion av bioplast genom valorisering av matavfall. Miljö International. 127. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.03.076
3. Costa SS et al. 2019. Mikroalger som källa till polyhydroxialkanoater (PHA) – En recension. Int J Biol Macromol. 131. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.03.099
4. Johnston B et al. 2018. Den mikrobiella produktionen av polyhydroxialkanoater från avfallspolystyrenfragment som uppnåtts med oxidativ nedbrytning. Polymerer (Basel). 10(9). https://doi.org/10.3390/polym10090957
5. Poulopoulou N et al. 2019. Utforskar nästa generations tekniska bioplaster: Blandningar av poly(alkylenfuranoat)/poly(alkylentereftalat) (PAF/PAT). Polymerer (Basel). 11(3). https://doi.org/10.3390/polym11030556
OM FÖRFATTAREN
Rajeev Soni PhD (Cambridge)
Dr Rajeev Soni har en doktorsexamen i molekylärbiologi från University of Cambridge där han var Cambridge Nehru och Schlumberger-forskare. Han är en erfaren biotekniker och har haft flera ledande roller inom akademi och industri.
De åsikter och åsikter som uttrycks i bloggar är endast författarens/författarnas och eventuella andra bidragsgivares.
