Enzyme Bioteknologji në jetën e përditshme

Këtu janë disa shembuj të bioteknologjisë enzimë që mund të përdorni çdo ditë në shtëpinë tuaj. Në shumë raste, proceset komerciale shfrytëzuan për herë të parë enzimat natyrale. Megjithatë, kjo nuk do të thotë që enzimat (et) që përdoren ishin po aq efikase sa ato mund të ishin. Me kalimin e kohës, hulumtimet dhe metodat e përmirësuara të inxhinierisë së proteinave, shumë enzima janë modifikuar gjenetikisht për të qenë më efektive në temperaturat e dëshiruara, pH ose në kushte të tjera prodhuese që zakonisht pengojnë aktivitetin enzimë (p.sh. kimikatet e ashpra), duke i bërë ato më të përshtatshme dhe efikase për aplikime industriale ose shtëpiake.

Shkarkimi i shkopinjve

Enzimat përdoren nga industria e pulpës dhe letrës për heqjen e "stickies", ngjitësve, ngjitësve dhe veshjeve që futen në pulpë gjatë riciklimit të letrës. Stickies janë materiale organike ngjitëse, hidrofobike, të qëndrueshme që jo vetëm zvogëlojnë cilësinë e produktit përfundimtar të letrës, por mund të bllokojnë makinerinë e mullirit të letrës dhe të kushtojnë orë joproduktive. Metodat kimike për heqjen e stickies, historikisht, nuk kanë qenë 100% të kënaqshme.

Stickies mbahen së bashku me lidhje ester, dhe përdorimi i enzimeve esterase në pulpë ka përmirësuar ndjeshëm heqjen e tyre. Esterases prerë stickies në komponime të vogla, më shumë të tretshme në ujë, duke lehtësuar heqjen e tyre nga pulpë. Që nga gjysma e hershme e këtij dekade, esterazat janë bërë një qasje e zakonshme ndaj kontrollit të ngjitësve. Kufizimet e tyre janë, duke qenë enzima, ato janë zakonisht vetëm efektive në temperaturë të moderuar dhe pH. Gjithashtu, disa esterase të caktuara mund të jenë efektive vetëm ndaj llojeve të caktuara të estereve dhe prania e kimikateve të tjera në tul mund të pengojë aktivitetin e tyre.

Kërkimi është për enzimat e reja, dhe modifikimet gjenetike të enzimeve ekzistuese, për të zgjeruar temperaturën e tyre të efektshme dhe pH, dhe aftësitë e substratit.

detergjenteve

Enzimat janë përdorur në shumë lloje të detergjenteve për më shumë se 30 vjet që kur ato u prezantuan për herë të parë nga Novozymes. Përdorimi tradicional i enzimeve në detergjentët e rrobave përfshin ato që degradojnë proteinat që shkaktojnë njollat, të tilla si ato që gjenden në njollat ​​e barit, verën e kuqe dhe tokën.

Lipases janë një tjetër klasë e dobishme e enzimave që mund të përdoren për të shpërndarë njollat ​​e yndyrës dhe për të pastruar kurthet e yndyrës ose për aplikimet e tjera të pastrimit të yndyrës.

Aktualisht, një zonë e njohur e hulumtimit është hetimi i enzimeve që mund të tolerojnë ose madje të kenë aktivitete më të larta, në temperatura të nxehta dhe të ftohta. Kërkimi për enzimat termotolerante dhe cryotolerant ka shtrirë globin. Këto enzime janë veçanërisht të dëshirueshme për përmirësimin e proceseve të lavanderisë në ciklet e ujit të nxehtë dhe / ose në temperatura të ulta për larje të ngjyrave dhe të errësirës. Ato janë gjithashtu të dobishme për proceset industriale ku kërkohet temperatura e lartë, ose për bioremediation në kushte të vështira (p.sh. në Arktik). Enzimat rekombinante (proteinat e projektuara) po kërkohen duke përdorur teknologji të ndryshme të ADN-së, të tilla si mutagjeneza e drejtpërdrejtë në vend dhe shuffling e ADN-së.

tekstile

Enzimat tani përdoren gjerësisht për të përgatitur pëlhura që janë bërë nga veshjet, mobiljet dhe sendet e tjera shtëpiake. Rritja e kërkesave për të reduktuar ndotjen e shkaktuar nga industria e tekstilit ka ushqyer përparimet bioteknologjike që kanë zëvendësuar kimikate të ashpra me enzima në pothuajse të gjitha proceset e prodhimit të tekstilit. Enzimat përdoren për të përmirësuar përgatitjen e pambukut për gërshetim, zvogëlimin e papastërtive, minimizimin e "tërheqjeve" në pëlhurë, ose si para trajtim para vdekjes për të zvogëluar kohën e shpëlarjes dhe për të përmirësuar cilësinë e ngjyrës.

Të gjitha këto hapa jo vetëm që e bëjnë procesin më pak toksik dhe ekologjik, zvogëlojnë shpenzimet që lidhen me procesin e prodhimit dhe konsumin e burimeve natyrore (ujë, energji elektrike, lëndë djegëse), ndërkohë që përmirësojnë cilësinë e produktit përfundimtar të tekstilit.

Ushqime dhe pije

Është aplikimi i brendshëm për teknologjinë enzimë që shumica e njerëzve tashmë e njohin. Historikisht, njerëzit kanë përdorur enzimat për shekuj, në praktikat e hershme bioteknologjike , për të prodhuar ushqime, pa e ditur atë vërtetë. Për shembull, ishte e mundur për të bërë verë, birrë, uthull dhe djathë, për shkak të enzimeve në yeasts dhe bakteret që ishin përdorur.

Bioteknologjia ka bërë të mundur izolimin dhe karakterizimin e enzimeve specifike përgjegjëse për këto procese. Ajo ka lejuar zhvillimin e shtameve të specializuara për përdorime të veçanta që përmirësojnë shijen dhe cilësinë e secilit produkt.

Enzimat mund të përdoren gjithashtu për ta bërë procesin më të lirë dhe më të parashikueshëm, kështu që një produkt cilësor sigurohet me çdo grumbull të prodhuar. Enzimat e tjera pakësojnë kohëzgjatjen e nevojshme për plakjen, ndihmojnë në sqarimin ose stabilizimin e produktit ose ndihmojnë në kontrollin e alkoolit dhe përmbajtjes së sheqerit.

Për vite të tëra, enzimat janë përdorur gjithashtu për të kthyer koll në sheqer. Shurupe misri dhe gruri përdoren në të gjithë industrinë ushqimore si ëmbëlsues. Duke përdorur teknologjinë enzimë, prodhimi i këtyre ëmbëlsuesve mund të jetë më pak i shtrenjtë se përdorimi i sheqerit të sheqerit. Enzimat janë zhvilluar dhe zgjeruar duke përdorur metoda bioteknologjike, për çdo hap të procesit.

lëkurë

Në të kaluarën, procesi i qepjes së lëkurës në lëkurë të përdorshme përfshinte përdorimin e shumë kimikateve të dëmshme. Teknologjia enzimatike ka avancuar në mënyrë të tillë që disa nga këto kimikate mund të zëvendësohen dhe procesi në fakt është më i shpejtë dhe më efikas. Ka enzime që mund të aplikohen në hapat e parë të procesit ku yndyra dhe flokët hiqen nga fshehja. Enzimat përdoren gjithashtu gjatë pastrimit, heqjes së keratit dhe pigmentit, dhe për të rritur zbutjen e lëkurës. Ata gjithashtu ndihmojnë në stabilizimin e lëkurës gjatë procesit të për rrezitje për të parandaluar kalbjen.

Plastike të biodegradueshme

Plastikat e prodhuara nga metodat tradicionale vijnë nga burime hidrokarbure jo të rinovueshme. Ato përbëhen nga molekula polimere të gjata që janë të lidhur fort me njëri-tjetrin dhe nuk mund të ndahen lehtë duke dekompozuar mikroorganizmat. Plastika e biodegradueshme mund të bëhet duke përdorur polimere bimore nga gruri, misri ose patatet, dhe përbëhen nga polimere më të shkurtra dhe më të lehtë të degraduara.

Meqë plastika të biodegradueshme janë më të tretshme në ujë, shumë produkte të tanishme që i përmbajnë ato janë një përzierje e polimereve të biodegradueshëm dhe jo-degradues. Disa baktere mund të prodhojnë granula plastike brenda qelizave të tyre. Gjenet për enzimat e përfshira në këtë proces janë klonuar në bimë që mund të prodhojnë granula në gjethet e tyre. Kostoja e plastikës me baze bimore kufizon përdorimin e tyre dhe nuk janë takuar me pranimin e gjerë të konsumatorëve.

Bioetanol

Bioetanoli është një biokarburant që tashmë është takuar me pranimin e gjerë të publikut. Ju mund të përdorni bioetanol kur të shtoni karburant në makinën tuaj. Bioetanoli mund të prodhohet nga materialet e bimëve niseshte duke përdorur enzima të aftë për të bërë konvertimin në mënyrë efikase. Aktualisht, misri është një burim i përdorur gjerësisht i niseshtës, megjithatë rritja e interesit për bioetanol po rrit shqetësimet pasi rriten çmimet e misrit dhe misri si një ushqim është duke u kërcënuar. Bimë të tjera, duke përfshirë grurë, bambu ose kullosa të tjera, janë burime të mundshme kandidimi për niseshte për prodhimin e bioetanolit.

Është e diskutueshme nëse kostoja për të bërë bioetanol është më pak se sa për konsumin e karburanteve fosile, sa i përket emetimeve të serrave. Prodhimi i bioetanolit (kulturat në rritje, anijet, prodhimi) ende kërkojnë një kontribut të madh të burimeve jo të rinovueshme. Hulumtimi teknologjik dhe manipulimi i enzimeve për ta bërë procesin më efikas, duke kërkuar më pak materiale bimore ose duke konsumuar më pak lëndë djegëse fosile, janë në punë, për të përmirësuar në këtë fushë të bioteknologjisë.