ეს მოკლე სტატია განმარტავს რა არის ბიოკატალიზი, მისი მნიშვნელობა და როგორ შეიძლება მისი გამოყენება კაცობრიობისა და გარემოს სასარგებლოდ.
ამ მოკლე სტატიის მიზანია მკითხველს გააცნობიეროს ბიოკატალიზის მნიშვნელობა და როგორ შეიძლება მისი გამოყენება კაცობრიობისა და კეთილდღეობისთვის. გარემოს. ბიოკატალიზი ეხება ბიოლოგიური აგენტების გამოყენებას, იქნება ეს ფერმენტები თუ ცოცხალი ორგანიზმები ქიმიური რეაქციების კატალიზებისთვის. გამოყენებული ფერმენტები შეიძლება იყოს იზოლირებული ფორმით ან გამოხატული იყოს ცოცხალ ორგანიზმში, როდესაც ორგანიზმი გამოიყენება ასეთი რეაქციის კატალიზებისთვის. ფერმენტების და ცოცხალი ორგანიზმების გამოყენების უპირატესობა არის ის, რომ ისინი ძალიან სპეციფიკურია და არ იძლევა დაუკავშირებელ პროდუქტებს, რაც შეინიშნება ასეთი რეაქციების განსახორციელებლად ქიმიკატების გამოყენებისას. კიდევ ერთი უპირატესობა ის არის, რომ ფერმენტები და ცოცხალი ორგანიზმები მუშაობენ ნაკლებად მძიმე პირობებში და ეკოლოგიურად კეთილგანწყობილნი არიან, განსხვავებით ქიმიური ნივთიერებებისგან, რომლებიც გამოიყენება ასეთი გარდაქმნებისთვის.
რეაქციის კატალიზების პროცესი ფერმენტების და ცოცხალი ორგანიზმების გამოყენებით ცნობილია როგორც ბიოტრანსფორმაცია. ასეთი ბიოტრანსფორმაციის რეაქციები ხდება არა მხოლოდ in vivo ადამიანის სხეულში (ღვიძლი არის სასურველი ორგანო; სადაც ციტოქრომ P450 გამოიყენება ქსენობიოტიკების გადასაყვანად. წყლის ხსნადი ნაერთები, რომლებიც შეიძლება გამოიდევნოს ორგანიზმიდან), მაგრამ ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ex vivo მიკრობული ფერმენტების გამოყენებით კაცობრიობისთვის სასარგებლო რეაქციების შესასრულებლად.
არსებობს უამრავი გზა, სადაც ბიოკატალიზი ხდება1 და ბიოტრანსფორმაციის რეაქციები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ადამიანის და გარემოსდაცვითი სარგებლობისთვის. ერთ-ერთი ისეთი სფერო, რომელიც ამ ტექნოლოგიის გამოყენების გარანტიას იძლევა, არის წარმოება პლასტიკური მასალა, იქნება ეს ჩანთების, ქილების, ბოთლების ან ნებისმიერი ასეთი კონტეინერის დასამზადებლად, როგორც ქიმიურად დამზადებული პლასტმასის უზარმაზარ საფრთხეს უქმნის გარემოს ბიომრავალფეროვნებას და არაბიოდეგრადირებადია. ისინი გროვდებიან გარემოში და ადვილად ვერ მოიშორებენ. ფერმენტების და ცოცხალი ორგანიზმების გამოყენება წარმოებისთვის bioplastics, პლასტმასის რომელიც შეიძლება იყოს ადვილად ბიოდეგრადირებადი და არ წარმოადგენს საფრთხეს გარემოსთვის, დიდ გზას გაუწევს არა მხოლოდ ქიმიურად მიღებული პლასტმასის ნარჩენების შემცირებაში, არამედ ხელს შეუწყობს ეკოსისტემების შენარჩუნებას და ხელს უშლის ჩვენი ფლორისა და ფაუნის გადაშენებას. ბიოპლასტიკური მასალისგან დამზადებული ბიოდეგრადირებადი კონტეინერები გამოიყენებოდა რამდენიმე ინდუსტრიაში, როგორიცაა აგრო ინდუსტრია, საკვების შეფუთვა, სასმელები და ფარმაცევტული პროდუქტები.
ბიოპლასტიკის წარმოებისთვის დღესდღეობით არსებობს მრავალი ტექნოლოგია2-4. ზოგიერთი დადასტურებული იქნა ლაბორატორიაში, ზოგი კი ჯერ კიდევ ჩვილობის სტადიაშია. გლობალური კვლევები მუშაობენ ასეთ ტექნოლოგიებზე, რათა ისინი ეფექტური გახადონ5 და მასშტაბირებადი ისე, რომ მათი გამოყენება შესაძლებელია ბიოპლასტიკის წარმოებისთვის სამრეწველო გარემოში. ამ ბიოპლასტიკას შეუძლია საბოლოოდ ჩაანაცვლოს ქიმიურად დამზადებული პლასტმასის.
DOI: https://doi.org/10.29198/scieu1901
***
წყარო (ებ) ი
1. პედერსენ ჯ.ნ. და სხვ. 2019. გენეტიკური და ქიმიური მიდგომები ფერმენტების ზედაპირული მუხტის ინჟინერიისთვის და მათი გამოყენებადობა ბიოკატალიზში: მიმოხილვა. Biotechnol Bioeng. https://doi.org/10.1002/bit.26979
2. ფაი ცანგ ი და სხვ. 2019. ბიოპლასტიკის წარმოება საკვების ნარჩენების ვალორიზაციის გზით. Environment International. 127. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.03.076
3. კოსტა SS და სხვ. 2019 წ. მიკრო წყალმცენარეები, როგორც პოლიჰიდროქსიალკანოატების (PHAs) წყარო - მიმოხილვა. Int J Biol მაკრომოლი. 131. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.03.099
4. ჯონსტონ ბ და სხვ. 2018. პოლიჰიდროქსიალკანოატების მიკრობული წარმოება ნარჩენების პოლისტირონის ფრაგმენტებიდან მიღწეული ოქსიდაციური დეგრადაციის გამოყენებით. პოლიმერები (ბაზელი). 10 (9). https://doi.org/10.3390/polym10090957
5. Poulopoulou N და სხვ. 2019. შემდეგი თაობის საინჟინრო ბიოპლასტიკის შესწავლა: პოლი(ალკილენის ფურონოატი)/პოლი(ალკილენ ტერეფტალატი) (PAF/PAT) ნარევები. პოლიმერები (ბაზელი). 11 (3). https://doi.org/10.3390/polym11030556
ᲐᲕᲢᲝᲠᲘᲡ ᲨᲔᲡᲐᲮᲔᲑ
რაჯიევ სონი დოქტორი (კემბრიჯი)
Dr რაჯიევ სონი აქვს დოქტორის ხარისხი მოლეკულურ ბიოლოგიაში კემბრიჯის უნივერსიტეტიდან, სადაც იყო კემბრიჯ ნერუს და შლუმბერგერის მეცნიერი. ის არის გამოცდილი ბიოტექნოლოგიური პროფესიონალი და ეკავა რამდენიმე უფროსი როლი აკადემიასა და ინდუსტრიაში.
ბლოგებში გამოთქმული შეხედულებები და მოსაზრებები მხოლოდ ავტორ(ებ)ისა და სხვა მონაწილე(ებ)ის, ასეთის არსებობის შემთხვევაშია.
