Acest articol scurt explică ce este biocataliza, importanța ei și cum poate fi folosită în beneficiul omenirii și al mediului.
Obiectivul acestui scurt articol este de a face cititorul conștient de importanța biocatalizei și de modul în care aceasta poate fi utilizată în beneficiul omenirii și al mediu inconjurator. Biocataliză se referă la utilizarea agenților biologici, fie că este vorba de enzime sau organisme vii, pentru a cataliza reacții chimice. Enzimele utilizate pot fi într-o formă izolată sau exprimate în organismul viu atunci când organismul este utilizat pentru catalizarea unei astfel de reacții. Avantajul utilizării enzimelor și organismelor vii este că acestea sunt foarte specifice și nu produc produse neînrudite, care se observă atunci când se utilizează substanțe chimice pentru a efectua astfel de reacții. Un alt avantaj este că enzimele și organismele vii lucrează în condiții mai puțin dure și sunt ecologice, spre deosebire de substanțele chimice utilizate pentru astfel de transformări.
Procesul de catalizare a reacției folosind enzime și organisme vii este cunoscut sub numele de biotransformare. Astfel de reacții de biotransformare nu apar doar in vivo în corpul uman (ficatul fiind organul preferat; unde citocromul P450 este folosit pentru a converti xenobioticele în de apă compuși solubili care pot fi excretați din organism), dar pot fi utilizați și ex vivo folosind enzime microbiene pentru a efectua reacții care sunt benefice pentru omenire.
Există o multitudine de căi în cazul biocataliza1 iar reacțiile de biotransformare pot fi utilizate în beneficiul omului și al mediului. Un astfel de domeniu care justifică utilizarea unei astfel de tehnologii este producția de plastic material, fie pentru fabricarea pungilor, conservelor, sticlelor sau a oricărui astfel de recipient(e), așa cum sunt fabricate chimic materiale plastice reprezintă o amenințare imensă pentru biodiversitatea mediului și nu sunt biodegradabile. Se acumulează în mediul înconjurător și nu pot scăpa ușor de ele. Utilizarea enzimelor și a organismelor vii pentru a produce biomateriale, materiale plastice care pot fi ușor biodegradabile și nu reprezintă o amenințare pentru mediu ar contribui nu numai la reducerea deșeurilor de plastic derivate chimic, ci și la menținerea ecosistemelor și la prevenirea dispariției florei și faunei noastre. Containerele biodegradabile din material bioplastic ar putea fi utilizate în mai multe industrii, cum ar fi industria agricolă, ambalarea alimentelor, băuturile și produsele farmaceutice.
Astăzi există o varietate de tehnologii pentru producerea de bioplastice2-4. Unele au fost validate în laborator, în timp ce altele sunt încă în stadiul de copilărie. Cercetări la nivel global lucrează la astfel de tehnologii pentru a le face rentabile5 și scalabile, astfel încât să poată fi preluate pentru a produce bioplastice într-un cadru industrial. Aceste bioplastice pot înlocui în cele din urmă produse chimice materiale plastice.
DOI: https://doi.org/10.29198/scieu1901
***
Sursa (s)
1. Pedersen JN și colab. 2019. Abordări genetice și chimice pentru ingineria sarcinii de suprafață a enzimelor și aplicabilitatea lor în biocataliza: o revizuire. Biotehnologia Bioing. https://doi.org/10.1002/bit.26979
2. Fai Tsang Y et al. 2019. Producția de bioplastic prin valorificarea deșeurilor alimentare. Mediul Internațional. 127. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.03.076
3. Costa SS et al. 2019. Microalge ca sursă de polihidroxialcanoați (PHA) – O revizuire. Int J Biol Macromol. 131. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.03.099
4. Johnston B și colab. 2018. Producția microbiană de polihidroxialcanoați din fragmentele reziduale de polistiren obținute prin degradarea oxidativă. Polimeri (Basel). 10(9). https://doi.org/10.3390/polym10090957
5. Poulopoulou N și colab. 2019. Explorarea bioplasticelor de inginerie de generație următoare: amestecuri de poli(alchilen furanoat)/poli(alchilen tereftalat) (PAF/PAT). Polimeri (Basel). 11(3). https://doi.org/10.3390/polym11030556
DESPRE AUTOR
Rajeev Soni doctorat (Cambridge)
Dr Rajeev Soni deține un doctorat în biologie moleculară la Universitatea din Cambridge, unde a fost cercetător Cambridge Nehru și Schlumberger. Este un profesionist cu experiență în domeniul biotehnologiei și a ocupat mai multe roluri de conducere în mediul academic și industrie.
Părerile și opiniile exprimate în bloguri sunt exclusiv ale autorilor și altor colaboratori, dacă există.
