Tento krátký článek vysvětluje, co je biokatalýza, její význam a jak ji lze využít ve prospěch lidstva a životního prostředí.
Cílem tohoto krátkého článku je upozornit čtenáře na důležitost biokatalýzy a na to, jak ji lze využít ve prospěch lidstva a životní prostředí. Biokatalýza Pod pojmem "organismy" se rozumí použití biologických činidel, ať už jsou to enzymy nebo živé organismy, ke katalýze chemických reakcí. Použité enzymy mohou být v izolované formě nebo exprimovány v živém organismu, když je organismus použit pro katalýzu takové reakce. Výhodou použití enzymů a živých organismů je, že jsou velmi specifické a neposkytují nesouvisející produkty, které lze pozorovat při použití chemikálií k provádění takových reakcí. Další výhodou je, že enzymy a živé organismy pracují za méně drsných podmínek a jsou šetrné k životnímu prostředí na rozdíl od chemikálií používaných pro takové přeměny.
Proces katalýzy reakce pomocí enzymů a živých organismů je známý jako biotransformace. K takovým biotransformačním reakcím nedochází pouze in vivo v lidském těle (játra jsou preferovaným orgánem, kde se cytochrom P450 používá k přeměně xenobiotik na voda rozpustné sloučeniny, které mohou být vyloučeny z těla), ale také mohou být použity ex vivo pomocí mikrobiálních enzymů k provádění reakcí, které jsou pro lidstvo prospěšné.
V oblasti biokatalýzy existuje nepřeberné množství cest1 a biotransformační reakce mohou být použity ve prospěch člověka a životního prostředí. Jednou z takových oblastí, která zaručuje použití takové technologie, je výroba plastický materiál, ať už se jedná o výrobu sáčků, plechovek, lahví nebo jakýchkoli podobných nádob, jako jsou chemicky vyrobené plasty představují obrovskou hrozbu pro biologickou rozmanitost životního prostředí a nejsou biologicky rozložitelné. Hromadí se v prostředí a není možné se jich snadno zbavit. Využití enzymů a živých organismů k výrobě bioplasty, plasty které mohou být snadno biologicky rozložitelné a nepředstavují žádnou hrozbu pro životní prostředí, by nejen snížily chemicky vyrobený plastový odpad, ale také pomohly udržet ekosystémy a zabránily vyhynutí naší flóry a fauny. Biologicky odbouratelné nádoby vyrobené z bioplastu by našly využití v několika průmyslových odvětvích, jako je zemědělství, balení potravin, nápojů a léčiv.
K výrobě bioplastů dnes existuje celá řada technologií2-4. Některé byly ověřeny v laboratoři, zatímco jiné jsou stále ve fázi dětství. Globální výzkumníci pracují na takových technologiích, aby byly nákladově efektivní5 a škálovatelné tak, aby mohly být využity k výrobě bioplastů v průmyslovém prostředí. Tyto bioplasty mohou nakonec nahradit chemicky vyrobené plasty.
DOI: https://doi.org/10.29198/scieu1901
***
Zdroje)
1. Pedersen JN a kol. 2019. Genetické a chemické přístupy pro povrchové nábojové inženýrství enzymů a jejich použitelnost v biokatalýze: Přehled. Biotechnol Bioeng. https://doi.org/10.1002/bit.26979
2. Fai Tsang Y a kol. 2019. Výroba bioplastu zhodnocováním potravinového odpadu. Environment International. 127. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.03.076
3. Costa SS a kol. 2019. Mikrořasy jako zdroj polyhydroxyalkanoátů (PHA) – Přehled. Int J Biol Macromol. 131. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.03.099
4. Johnston B a kol. 2018. Mikrobiální produkce polyhydroxyalkanoátů z odpadních polystyrenových fragmentů dosažená pomocí oxidační degradace. Polymery (Basilej). 10(9). https://doi.org/10.3390/polym10090957
5. Poulopoulou N a kol. 2019. Zkoumání inženýrských bioplastů nové generace: Směsi poly(alkylenfuranoátu)/poly(alkylentereftalátu) (PAF/PAT). Polymery (Basilej). 11(3). https://doi.org/10.3390/polym11030556
O AUTOROVI
Rajeev Soni PhD (Cambridge)
Dr Rajeev Soni má doktorát z molekulární biologie na univerzitě v Cambridge, kde působil jako učenec Cambridge Nehru a Schlumberger. Je zkušeným biotechnologickým profesionálem a zastával několik vedoucích pozic v akademické sféře a průmyslu.
Názory a názory vyjádřené v blozích jsou výhradně názory autora (autorů) a případného dalšího přispěvatele (přispěvatelů).
