Гэты кароткі артыкул тлумачыць, што такое біякаталіз, яго значэнне і тое, як яго можна выкарыстоўваць на карысць чалавецтва і навакольнага асяроддзя.
Мэта гэтага кароткага артыкула - паведаміць чытачу пра важнасць біякаталізу і пра тое, як яго можна выкарыстоўваць на карысць чалавецтва і навакольнае асяроддзе. Біякаталіз адносіцца да выкарыстання біялагічных агентаў, няхай гэта будзе ферменты або жывыя арганізмы для каталізацыі хімічных рэакцый. Ферменты, якія выкарыстоўваюцца, могуць быць у ізаляванай форме або выяўляцца ў жывым арганізме, калі гэты арганізм выкарыстоўваецца для каталізацыі такой рэакцыі. Перавага выкарыстання ферментаў і жывых арганізмаў у тым, што яны вельмі спецыфічныя і не даюць не звязаных паміж сабой прадуктаў, што назіраецца пры выкарыстанні хімічных рэчываў для правядзення такіх рэакцый. Яшчэ адна перавага ў тым, што ферменты і жывыя арганізмы працуюць у менш жорсткіх умовах і з'яўляюцца экалагічна чыстымі ў адрозненне ад хімікатаў, якія выкарыстоўваюцца для такіх пераўтварэнняў.
Працэс каталізацыі рэакцыі з выкарыстаннем ферментаў і жывых арганізмаў вядомы як біятрансфармацыя. Такія рэакцыі біятрансфармацыі адбываюцца не толькі in vivo ў арганізме чалавека (пераважным органам з'яўляецца печань; дзе цытахром P450 выкарыстоўваецца для пераўтварэння ксенабіётыкаў у вады растваральныя злучэнні, якія могуць быць выведзеныя з арганізма), але таксама могуць быць выкарыстаны ex vivo з дапамогай мікробных ферментаў для правядзення рэакцый, якія з'яўляюцца карыснымі для чалавецтва.
Існуе мноства шляхоў біякаталізу1 і рэакцыі біятрансфармацыі могуць быць выкарыстаны для дабра чалавека і навакольнага асяроддзя. Адной з такіх абласцей, якая патрабуе выкарыстання такой тэхналогіі, з'яўляецца вытворчасць пластык матэрыял, няхай гэта будзе для вырабу мяшкоў, слоікаў, бутэлек або любых падобных кантэйнераў, вырабленых хімічным шляхам пластыкі уяўляюць велізарную пагрозу біяразнастайнасці навакольнага асяроддзя і не паддаюцца біяраскладанню. Яны назапашваюцца ў навакольным асяроддзі і не могуць лёгка ад іх пазбавіцца. Выкарыстанне ферментаў і жывых арганізмаў для вытворчасці біяпластыку, пластыкі якія лёгка біяраскладаюцца і не ўяўляюць пагрозы для навакольнага асяроддзя, значна паспрыяюць не толькі скарачэнню пластыкавых адходаў, атрыманых хімічнымі шляхамі, але і падтрыманню экасістэм і прадухіленні вымірання нашай флоры і фаўны. Біяраскладальныя кантэйнеры з біяпластыку знойдуць прымяненне ў некалькіх галінах прамысловасці, такіх як сельскагаспадарчая прамысловасць, упакоўка харчовых прадуктаў, напояў і фармацэўтыка.
Сёння існуе мноства тэхналогій вытворчасці біяпластыку2-4. Некаторыя з іх былі пацверджаны ў лабараторыі, а іншыя ўсё яшчэ знаходзяцца ў стадыі маленства. Даследчыкі ва ўсім свеце працуюць над такімі тэхналогіямі, каб зрабіць іх эканамічна эфектыўнымі5 і маштабуецца, каб іх можна было выкарыстоўваць для вытворчасці біяпластыку ў прамысловых умовах. Гэтыя біяпластыкі ў канчатковым выніку могуць замяніць хімічныя вырабы пластыкі.
DOI: https://doi.org/10.29198/scieu1901
***
Крыніца (я)
1. Pedersen JN і інш. 2019. Генетычныя і хімічныя падыходы да інжынерыі павярхоўнага зарада ферментаў і іх дастасавальнасць у біякаталізе: агляд. Біятэхналогія Bioeng. https://doi.org/10.1002/bit.26979
2. Fai Tsang Y і інш. 2019. Вытворчасць біяпластыку праз валорызацыі харчовых адходаў. Міжнар. 127. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.03.076
3. Коста СС і інш. 2019. Мікраводарасцей як крыніца полигидроксиалканоатов (PHA) - Агляд. Int J Biol Macromol. 131. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.03.099
4. Джонстан Б і інш. 2018. Мікробная вытворчасць полигидроксиалканоатов з фрагментаў адходаў полістыролу, дасягнутая з дапамогай акісляльнай дэградацыі. Палімеры (Базель). 10 (9). https://doi.org/10.3390/polym10090957
5. Poulopoulou N і інш. 2019. Вывучэнне інжынерных біяпластыкаў наступнага пакалення: сумесі полі(алкиленфураноат)/полі(алкилентерэфталат) (PAF/PAT). Палімеры (Базель). 11 (3). https://doi.org/10.3390/polym11030556
Аб аўтары
Раджыў Соні PhD (Кембрыдж)
Dr Раджыў Соні мае ступень доктара філасофіі ў галіне малекулярнай біялогіі ў Кембрыджскім універсітэце, дзе ён быў стыпендыятам Кембрыджа Неру і Шлюмбержэ. Ён дасведчаны прафесіянал у галіне біятэхналогій і займаў некалькі высокіх пасад у акадэмічных і прамысловых колах.
Погляды і меркаванні, выказаныя ў блогах, з'яўляюцца выключна аўтарамі і іншымі ўдзельнікамі, калі такія маюцца.
