Enzim Biyoteknolojisi Gündelik Yaşamıma Nasıl Etkiler?

İşte, her gün kendi evinizde kullanabileceğiniz bazı enzim biyoteknolojisi örnekleri. Çoğu durumda, ticari işlemler önce doğal olarak oluşan enzimleri kullandı. Bununla birlikte, bu kullanılan enzim (ler) olabildiğince verimli oldukları anlamına gelmez. Zaman, araştırma ve geliştirilmiş protein mühendisliği yöntemleri ile birçok enzim genetik olarak istenen sıcaklıklarda, pH'da veya genellikle enzim aktivitesini inhibe eden diğer üretim koşullarında daha etkili olacak şekilde modifikasyona tabi tutulmuştur (örneğin

<- ->

sert kimyasallar), bunları endüstriyel veya ev uygulamaları için daha uygun ve verimli hale getirir.

Yapışkanların Sökülmesi

Enzimler kağıt geri dönüşümü sırasında kağıt hamuru haline getirilen yapışkanlar, yapıştırıcılar ve kaplamalar "yapışkan" ların giderilmesi için kağıt hamuru ve kağıt endüstrisi tarafından kullanılır. Yapışkanlıklar yapışkan, hidrofobik, esnek organik malzemeler olup, sadece nihai kâğıt ürününün kalitesini düşürmekle kalmaz, aynı zamanda kağıt değirmen makinelerini tıkayabilir ve kesinti maliyeti yaşayabilir. Yapışkanların giderilmesine yönelik kimyasal yöntemler tarihsel olarak% 100 tatmin edici olmamıştır.

Yapışkanlar ester bağlarıyla bir araya getirilir ve pulpa içindeki esteraz enzimlerinin kullanılması kaldırılmasını büyük ölçüde geliştirmiştir. Esterazlar, yapışkanları daha küçük, daha suda çözünür bileşikler haline getirerek hamurdan çıkarılmalarını kolaylaştırır. Bu on yılın ilk yarısından bu yana, esterazlar yapışkanların kontrolünde ortak bir yaklaşım haline geldi. Sınırları, enzimler olmakla birlikte, genellikle sadece orta sıcaklık ve pH'da etkili olurlar.

Ayrıca bazı esterazlar belirli ester türüne karşı etkili olabilir ve hamurda diğer kimyasalların varlığı etkinliklerini engelleyebilir. Arama, yeni enzimler ve mevcut sıcaklığın ve pH aralıklarının genişletilmesi için mevcut enzimlerin genetik modifikasyonları ve alt tabaka özelliklerine yöneliktir.

Deterjanlar

Enzimler, Novozymes tarafından ilk kez piyasaya sunulduklarından beri 30 yıldan fazla bir süredir çeşitli deterjanlarda kullanılmaktadır. Çamaşır deterjanlarında enzimlerin geleneksel kullanımı, lekelere neden olan proteinleri bozan, örneğin çim lekeleri, kırmızı şarap ve topraklarda bulunan enzimleri içerir. Lipazlar, yağ lekelerini çözmek ve yağ tuzakları veya diğer yağ bazlı temizleme uygulamalarını temizlemek için kullanılabilecek yararlı bir enzim sınıfıdır.

Şu anda popüler bir araştırma alanı, sıcak ve soğuk sıcaklıklarda tolere edebilen veya daha yüksek aktivitelere sahip olabilen enzimlerin araştırılmasıdır. Isıya dirençli ve cryotolerant enzimlerin araştırılması dünyayı sarstı. Bu enzimler, sıcak su çevrimlerinde çamaşır yıkama işlemlerini iyileştirmek ve / veya renkleri ve koyu renkleri yıkamak için düşük sıcaklıklarda özellikle arzu edilir.Ayrıca, yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyulan endüstriyel işlemler için veya sert koşullar altında (örneğin kutup bölgelerinde) biyolojik arıtmada faydalıdırlar. Yeniden düzenlenen enzimler (mühendislik proteinleri), bölgeye yönelik mutagenez ve DNA karıştırma gibi farklı DNA teknolojileri kullanılarak araştırılmaktadır.

Tekstil

Enzimler, artık giyim, mobilya ve diğer ev eşyalarının yapıldığı kumaşları hazırlamak için yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.

Tekstil endüstrisinin neden olduğu kirliliğin azaltılması yönünde artan talepler, neredeyse tüm tekstil üretim süreçlerinde sert kimyasalların yerini enzimlerle değiştiren biyoteknolojik gelişmeleri tetiklemiştir. Enzimler, durulama süresini azaltmak ve renk kalitesini artırmak için dokuma, pisliklerin azaltılması, kumaşta "çekme" ya da ölmeden önce ön-muamele yapılması için pamuk üretimini arttırmak için kullanılır. Tüm bu adımlar sadece süreci daha az toksik ve çevreye dost bırakmakla kalmaz aynı zamanda nihai tekstil ürününün kalitesini de arttırırken, üretim prosesi ve doğal kaynakların (su, elektrik, yakıt) tüketimini azaltır.

Gıdalar ve İçecekler

Bu, çoğu insanın zaten tanıdık olduğu, enzim teknolojisi için yerli bir uygulamadır. İnsanlar, tarihsel olarak, erken biyoteknolojik uygulamalarda, bilmeden gıdalar üretmek için yüzyıllar boyunca enzim kullanıyorlardı.

Örneğin maya ve bakteri içerisindeki enzimler nedeniyle şarap, bira, sirke ve peynir yapmak mümkündü.

Biyoteknoloji, bu süreçlerden sorumlu belirli enzimleri ayırmayı ve karakterize etmeyi mümkün kılmıştır. Her ürünün lezzetini ve kalitesini iyileştiren özel kullanımlar için özel suşların geliştirilmesine izin vermiştir. Enzimler, işlemi daha ucuz ve daha öngörülebilir hale getirmek için de kullanılabilir; bu nedenle, her demleme ile kaliteli bir ürün sağlanır. Diğer enzimler, yaşlanma için gereken süreyi azaltır, ürünü açıklığa kavuşturmaya veya stabilize etmeye yardımcı olur veya alkol ve şeker içeriğini kontrol etmeye yardımcı olur.

Yıllarca, nişastayı şekere dönüştürmek için enzimler de kullanılmıştır. Mısır ve buğday şurubu, gıda endüstrisinde tatlandırıcı olarak kullanılır. Enzim teknolojisini kullanarak, bu tatlandırıcıların üretimi şeker kamışı şeker kullanmaktan daha ucuz olabilir. Enzimler, sürecin her adımında biyoteknolojik yöntemler kullanılarak geliştirilmiş ve geliştirilmiştir.

Deri

Eskiden, derileri kullanışlı deri haline getirme işlemi birçok zararlı kimyasalın kullanımını içeriyordu. Enzim teknolojisi, bu kimyasalların bir kısmının değiştirilebileceği ve işlemin gerçekten daha hızlı ve verimli olacağı şekilde gelişti. Yağ ve kılların deriden uzaklaştırıldığı işlemin ilk adımlarına uygulanabilen enzimler var. Enzimler aynı zamanda temizleme, keratin ve pigment giderimi ve saklamanın yumuşaklığını arttırmak için de kullanılır. Ayrıca, donma önlemek için tabaklama işlemi sırasında deri stabilize yardımcı olur.

Biyobozunur Plastik

Geleneksel yöntemlerle üretilen plastikler yenilenemez hidrokarbon kaynaklarından gelir.Bunlar birbirine sıkıca bağlı uzun polimer moleküllerinden oluşur ve mikroorganizmaları parçalayarak kolaylıkla parçalanamazlar. Biyolojik olarak bozunabilir plastikler, buğday, mısır veya patates bitki polimerleri kullanılarak yapılabilir ve daha kısa, daha kolay bozunan polimerlerden oluşur.

Biyobozunur plastiklerin suda daha çözünür olması nedeniyle, bunları içeren birçok mevcut ürün, biyolojik olarak parçalanabilir ve bozunmayan polimerlerin bir karışımıdır. Bazı bakteriler hücrelerinde plastik granüller üretebilirler. Bu prosese dahil olan enzimlerin genleri, yapraklarında granül üretebilen bitkiler içine klonlandı. Bitki esaslı plastiğin maliyeti kullanımlarını sınırlar ve yaygın tüketici kabulüyle karşı karşıya kalmazlar.

Biyoetanol

Biyoetanol, yaygın bir şekilde halkın kabul ettiği bir biyoyakıt. Aracınıza yakıt ilave ederken zaten biyoetanol kullanıyor olabilirsiniz. Biyoetanol, dönüştürmeyi etkili bir şekilde yapabilen enzimler kullanarak nişastalı bitki materyallerinden üretilebilir. Günümüzde mısır yaygın olarak kullanılan nişasta kaynağı olmasına karşın, biyoetanolle olan ilginin artması, mısır fiyatları yükseldiğinden ve mısırın besin kaynağı tehdidi altına girdiğinden endişe yaratmaktadır. Buğday, bambu veya diğer otları içeren diğer bitkiler, biyoetanol üretimi için muhtemel nişasta kaynakları olabilir.

Biyoetanol üretiminin maliyetinin, sera gazı emisyonları açısından fosil yakıt tüketiminden daha düşük olup olmadığı tartışmalıdır. Biyoetanol üretimi (yetiştirme ekinleri, nakliye, imalat) yine de yenilenemez kaynaklardan büyük bir girdi gerektiriyor. Prosesi daha verimli hale getirmek, böylece daha az bitki materyali ya da daha az fosil yakıt tüketilmesini gerektiren enzimlerin teknolojide araştırılması ve manipülasyonu, biyoteknolojinin bu alanını geliştirmek için çalışmalara devam etmektedir.