In dit korte artikel wordt uitgelegd wat biokatalyse is, het belang ervan en hoe het kan worden gebruikt voor het welzijn van mens en milieu.
Het doel van dit korte artikel is om de lezer bewust te maken van het belang van biokatalyse en hoe het kan worden gebruikt voor het welzijn van de mensheid en de milieu. biokatalyse verwijst naar het gebruik van biologische agentia, of het nu enzymen of levende organismen zijn om chemische reacties te katalyseren. De gebruikte enzymen kunnen in een geïsoleerde vorm zijn of tot expressie worden gebracht in het levende organisme wanneer het organisme wordt gebruikt voor het katalyseren van een dergelijke reactie. Het voordeel van het gebruik van enzymen en levende organismen is dat ze zeer specifiek zijn en geen niet-verwante producten opleveren die worden waargenomen bij het gebruik van chemicaliën om dergelijke reacties uit te voeren. Een ander voordeel is dat enzymen en levende organismen onder minder zware omstandigheden werken en milieuvriendelijk zijn in tegenstelling tot chemicaliën die voor dergelijke transformaties worden gebruikt.
Het proces van het katalyseren van de reactie met behulp van enzymen en levende organismen staat bekend als biotransformatie. Dergelijke biotransformatiereacties komen niet alleen in vivo in het menselijk lichaam voor (waarbij de lever het voorkeursorgaan is; waar cytochroom P450's worden gebruikt om xenobiotica om te zetten in water oplosbare verbindingen die uit het lichaam kunnen worden uitgescheiden), maar kunnen ook ex vivo worden gebruikt met behulp van microbiële enzymen om reacties uit te voeren die gunstig zijn voor de mensheid.
Er is een overvloed aan wegen waar biokatalyse1 en biotransformatiereacties kunnen worden gebruikt voor mens en milieu. Een van die gebieden die het gebruik van een dergelijke technologie rechtvaardigt, is de productie van plastic materiaal, zij het voor de vervaardiging van zakken, blikjes, flessen of dergelijke containers, zoals chemisch vervaardigd kunststoffen vormen een enorme bedreiging voor de ecologische biodiversiteit en zijn niet biologisch afbreekbaar. Ze hopen zich op in het milieu en kunnen niet gemakkelijk worden verwijderd. Het gebruik van enzymen en levende organismen om te produceren bioplastics, kunststoffen die gemakkelijk biologisch afbreekbaar kunnen zijn en geen bedreiging vormen voor het milieu, zouden niet alleen een grote bijdrage leveren aan het terugdringen van het chemisch afgeleide plasticafval, maar ook helpen bij het in stand houden van ecosystemen en voorkomen dat onze flora en fauna uitsterven. De biologisch afbreekbare containers gemaakt van bioplastic materiaal zouden in verschillende industrieën worden gebruikt, zoals de landbouwindustrie, voedselverpakkingen, dranken en farmaceutische producten.
Er bestaat tegenwoordig een verscheidenheid aan technologieën om bioplastics te produceren2-4. Sommige zijn gevalideerd in het laboratorium, terwijl andere nog in de kinderschoenen staan. Wereldwijd werken onderzoeken aan dergelijke technologieën om ze kosteneffectief te maken5 en schaalbaar, zodat ze kunnen worden gebruikt voor de productie van bioplastics in een industriële omgeving. Deze bioplastics kunnen uiteindelijk chemisch geproduceerde producten vervangen kunststoffen.
DOI: https://doi.org/10.29198/scieu1901
***
Bron (nen)
1. Pedersen JN et al. 2019. Genetische en chemische benaderingen voor oppervlaktelading-engineering van enzymen en hun toepasbaarheid in biokatalyse: een overzicht. Biotechnologie Bioeng. https://doi.org/10.1002/bit.26979
2. Fai Tsang Y et al. 2019. Productie van bioplastic door valorisatie van voedselafval. Milieu Internationaal. 127. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.03.076
3. Costa SS et al. 2019. Microalgen als bron van polyhydroxyalkanoaten (PHA's) - Een overzicht. Int J Biol Macromol. 131. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.03.099
4. Johnston B et al. 2018. De microbiële productie van polyhydroxyalkanoaten uit afvalpolystyreenfragmenten bereikt met behulp van oxidatieve afbraak. Polymeren (Bazel). 10 (9). https://doi.org/10.3390/polym10090957
5. Poulopoulou N et al. 2019. Onderzoek naar de volgende generatie technische bioplastics: mengsels van poly(alkyleenfuranoaat)/poly(alkyleentereftalaat) (PAF/PAT). Polymeren (Bazel). 11 (3). https://doi.org/10.3390/polym11030556
OVER DE AUTEUR
Rajeev Sonic PhD (Cambridge)
Dr Rajeev Sonic heeft een doctoraat in moleculaire biologie van de Universiteit van Cambridge, waar hij Cambridge Nehru en Schlumberger-wetenschapper was. Hij is een ervaren biotech-professional en heeft verschillende senior functies bekleed in de academische wereld en de industrie.
De meningen en meningen die in blogs worden geuit, zijn uitsluitend die van de auteur(s) en eventuele andere bijdrager(s).
