این مقاله کوتاه توضیح می دهد که بیوکاتالیز چیست، اهمیت آن و چگونه می توان از آن به نفع بشر و محیط زیست استفاده کرد.
هدف این مقاله کوتاه آگاه ساختن خواننده از اهمیت بیوکاتالیز و چگونگی استفاده از آن به نفع بشر و محیط. بیوکاتالیز به استفاده از عوامل بیولوژیکی اعم از آنزیم ها یا موجودات زنده برای کاتالیز کردن واکنش های شیمیایی اشاره دارد. زمانی که ارگانیسم برای کاتالیز کردن چنین واکنشی استفاده می شود، آنزیم های مورد استفاده می توانند به شکل ایزوله باشند یا در داخل ارگانیسم زنده بیان شوند. مزیت استفاده از آنزیم ها و موجودات زنده این است که آنها بسیار خاص هستند و محصولات نامرتبط تولید نمی کنند که در هنگام استفاده از مواد شیمیایی برای انجام چنین واکنش هایی مشاهده می شود. مزیت دیگر این است که آنزیم‌ها و موجودات زنده در شرایط سخت‌تر کار می‌کنند و در مقابل مواد شیمیایی که برای چنین تغییراتی استفاده می‌شوند، دوستدار محیط زیست هستند.
فرآیند کاتالیز واکنش با استفاده از آنزیم ها و موجودات زنده به عنوان تبدیل زیستی شناخته می شود. چنین واکنش‌های تبدیل زیستی نه تنها در داخل بدن انسان اتفاق می‌افتد (کبد ارجح است، جایی که سیتوکروم P450 برای تبدیل بیگانه‌بیوتیک‌ها به آب ترکیبات محلول که می توانند از بدن دفع شوند)، اما همچنین می توان از آنزیم های میکروبی برای انجام واکنش هایی که برای بشر مفید است، از محیط زیست استفاده کرد.
تعداد زیادی از راه ها وجود دارد که در آن بیوکاتالیز می شود1 و واکنش های تبدیل زیستی را می توان برای منافع انسان و محیط زیست استفاده کرد. یکی از زمینه هایی که استفاده از چنین فناوری را تضمین می کند، تولید است پلاستیک مواد، خواه برای ساخت کیسه ها، قوطی ها، بطری ها یا هر ظروف دیگری از این قبیل که به صورت شیمیایی ساخته شده اند. پلاستیک تهدیدی بزرگ برای تنوع زیستی زیست محیطی هستند و غیرقابل تجزیه زیستی هستند. آنها در محیط جمع می شوند و به راحتی قادر به خلاص شدن از شر آنها نیستند. استفاده از آنزیم ها و موجودات زنده برای تولید پلاستیک های زیستی, پلاستیک که می تواند به راحتی زیست تخریب پذیر باشد و هیچ تهدیدی برای محیط زیست ایجاد نکند نه تنها در کاهش ضایعات پلاستیکی مشتق شده از مواد شیمیایی بلکه به حفظ اکوسیستم ها و جلوگیری از انقراض گیاهان و جانوران ما کمک می کند. ظروف زیست تخریب پذیر ساخته شده از مواد پلاستیکی زیستی در صنایع مختلفی مانند صنایع کشاورزی، بسته بندی مواد غذایی، نوشیدنی ها و داروسازی کاربرد دارند.
امروزه فناوری‌های مختلفی برای تولید پلاستیک‌های زیستی وجود دارد2-4. برخی از آنها در آزمایشگاه تایید شده اند در حالی که برخی دیگر هنوز در مرحله نوزادی هستند. تحقیقات جهانی روی چنین فناوری هایی کار می کنند تا آنها را مقرون به صرفه کنند5 و مقیاس پذیر به طوری که می توان آنها را برای تولید پلاستیک های زیستی در یک محیط صنعتی استفاده کرد. این بیوپلاستیک‌ها در نهایت می‌توانند جایگزین مواد شیمیایی شوند پلاستیک.
DOI: https://doi.org/10.29198/scieu1901
***
منبع (ها)
1. پدرسن JN و همکاران. 2019. رویکردهای ژنتیکی و شیمیایی برای مهندسی بار سطحی آنزیم ها و کاربرد آنها در بیوکاتالیز: یک بررسی. بیوتکنول Bioeng. https://doi.org/10.1002/bit.26979
2. Fai Tsang Y و همکاران. 2019. تولید بیوپلاستیک از طریق ارزش گذاری ضایعات غذایی. محیط زیست بین المللی 127. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.03.076
3. Costa SS et al. 2019. ریزجلبک ها به عنوان منبع پلی هیدروکسی آلکانوات ها (PHAs) - مروری. Int J Biol Macromol. 131. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.03.099
4. جانستون بی و همکاران. 2018. تولید میکروبی پلی هیدروکسی آلکانوات ها از قطعات پلی استایرن ضایعاتی که با استفاده از تخریب اکسیداتیو به دست آمد. پلیمرها (بازل). 10 (9). https://doi.org/10.3390/polym10090957
5. Poulopoulou N و همکاران. 2019. کاوش در بیوپلاستیک های مهندسی نسل بعدی: ترکیبات پلی (آلکیلن فورانوات)/پلی (آلکیلن ترفتالات) (PAF/PAT). پلیمرها (بازل). 11 (3). https://doi.org/10.3390/polym11030556
درباره نویسنده
راجیو سونی دکتری (کمبریج)
Dr راجیو سونی دکترای زیست شناسی مولکولی از دانشگاه کمبریج دارد که در آنجا محقق کمبریج نهرو و شلمبرگر بود. او یک متخصص بیوتکنولوژی با تجربه است و چندین نقش ارشد در دانشگاه و صنعت داشته است.
نظرات و نظرات بیان شده در وبلاگ ها صرفاً متعلق به نویسنده (ها) و سایر مشارکت کنندگان است، در صورت وجود.
