Hvordan påvirker enzymet bioteknologi mit hverdagsliv?

Her er nogle eksempler på enzymbioteknologi du kan bruge hver dag i dit eget hjem. I mange tilfælde udnyttede de kommercielle processer først naturligt forekommende enzymer. Dette betyder imidlertid ikke, at det eller de enzymer, der anvendes, er så effektive, som de kunne være. Efterhånden har forskning og forbedrede proteintekniske metoder været mange enzymer blevet genetisk modificerede til at være mere effektive ved de ønskede temperaturer, pH eller under andre fremstillingsbetingelser, som typisk er hæmmende for enzymaktivitet (fx

-1- ->

hårde kemikalier), hvilket gør dem mere egnede og effektive til industrielle eller hjemmeanvendelser.

Fjernelse af stickier

Enzymer anvendes af papirmasseindustrien til fjernelse af "stickies", limene, klæbemidlerne og belægningerne, der introduceres til papirmasse under genbrug af papir. Stickies er klæbrige, hydrofobe, bøjelige organiske materialer, der ikke kun reducerer kvaliteten af ​​det endelige papirprodukt, men kan tilstoppe papirmølleapparatet og omkostningerne ved nedetid. Kemiske metoder til fjernelse af stickies har historisk set ikke været 100% tilfredsstillende.

Stickies holdes sammen af ​​esterbindinger, og anvendelsen af ​​esteraseenzymer i pulp har forbedret deres fjernelse betydeligt. Esteraser skærer stickierne i mindre, mere vandopløselige forbindelser, hvilket letter deres fjernelse fra pulpen. Siden begyndelsen af ​​dette årti er esteraser blevet en fælles tilgang til stickies kontrol. Deres begrænsninger er, at de er enzymer, de er typisk kun effektive ved moderat temperatur og pH.

Endvidere kan visse esteraser kun være effektive over for visse typer estere, og tilstedeværelsen af ​​andre kemikalier i pulpen kan hæmme deres aktivitet. Søgningen er på for nye enzymer og genetiske modifikationer af eksisterende enzymer for at udvide deres effektive temperatur- og pH-intervaller og substratkapacitet.

Rengøringsmidler

Enzymer er blevet anvendt i mange slags vaskemidler i over 30 år siden de først blev introduceret af Novozymes. Traditionel brug af enzymer i vaske- vaskemidler involverede dem, som nedbryder proteiner, der forårsager pletter, som dem der findes i græspletter, rødvin og jord. Lipaser er en anden nyttig klasse af enzymer, der kan bruges til at opløse fedtpletter og rene fedtfælder eller andre fedtbaserede rengøringsapplikationer.

I øjeblikket er et populært forskningsområde efterforskningen af ​​enzymer, som kan tolerere eller endda have højere aktiviteter i varme og kolde temperaturer. Søgningen efter termotolerante og kryotolerante enzymer har spændt kloden. Disse enzymer er især ønskelige til forbedring af vaskeprocesser i varmtvandscykler og / eller ved lave temperaturer til vask af farver og mørke.De er også nyttige til industrielle processer, hvor der kræves høje temperaturer eller til bioremediering under hårde forhold (f.eks. I arktiske områder). Rekombinant enzymer (manipulerede proteiner) søges ved anvendelse af forskellige DNA teknologier, såsom site-directed mutagenese og DNA shuffling.

Tekstiler

Enzymer bruges i vid udstrækning til at forberede de stoffer, som dit tøj, møbler og andre husholdningsartikler er fremstillet af.

Øget krav til at reducere forurening forårsaget af tekstilindustrien har givet anledning til bioteknologiske fremskridt, der har erstattet hårde kemikalier med enzymer i næsten alle tekstilfremstillingsprocesser. Enzymer bruges til at forbedre tilberedningen af ​​bomuld til vævning, reducere urenheder, minimere "trækker" i stof eller som forbehandling, inden de dør for at reducere skylningstiden og forbedre farvekvaliteten. Alle disse trin gør ikke blot processen mindre giftig og miljøvenlig, de reducerer omkostningerne i forbindelse med produktionsprocessen og forbruget af naturressourcer (vand, elektricitet, brændstoffer) og samtidig forbedrer kvaliteten af ​​det endelige tekstilprodukt.

Mad og drikkevarer

Dette er den indenlandske ansøgning om enzymteknologi, som de fleste mennesker allerede er bekendt med. Historisk set har mennesker i århundreder brugt enzymer i tidlige bioteknologiske metoder til at producere fødevarer uden at vide det virkelig.

Det var muligt at lave vin, øl, eddike og oste på grund af enzymerne i de gær og bakterier, der blev anvendt.

Bioteknologi har gjort det muligt at isolere og karakterisere de specifikke enzymer, der er ansvarlige for disse processer. Det har givet mulighed for udvikling af specialiserede stammer til specifikke anvendelser, der forbedrer smagen og kvaliteten af ​​hvert produkt. Enzymer kan også bruges til at gøre processen billigere og mere forudsigelig, så et kvalitetsprodukt sikres med hver batch brygget. Andre enzymer reducerer den tid, der kræves for ældning, hjælper med at præcisere eller stabilisere produktet eller hjælpe med at kontrollere alkohol og sukkerindhold.

I årevis er enzymer også blevet anvendt til at gøre stivelse til sukker. Majs og hvedesirup anvendes i hele fødevareindustrien som sødestoffer. Ved anvendelse af enzymteknologi kan produktionen af ​​disse sødestoffer være billigere end anvendelse af sukkerrørsukker. Enzymer er blevet udviklet og forbedret ved hjælp af bioteknologiske metoder til hvert trin i processen.

Læder

Tidligere har processen med garvning skjult i brugbart læder involveret brugen af ​​mange skadelige kemikalier. Enzymteknologi er avanceret således, at nogle af disse kemikalier kan udskiftes, og processen er faktisk hurtigere og mere effektiv. Der er enzymer, der kan anvendes til de første trin i processen, hvor fedt og hår fjernes fra hudene. Enzymer bruges også under rengøring, og fjernelse af keratin og pigment og for at gøre huden mere blød. De hjælper også med at stabilisere læderet under garvningsprocessen for at forhindre ruden.

Biologisk nedbrydelig plast

Plast fremstillet ved traditionelle metoder kommer fra ikke-fornyelige kulbrinterressourcer.De består af lange polymermolekyler, som er tæt bundet til hinanden og ikke let nedbrydes ved nedbrydning af mikroorganismer. Bionedbrydelig plast kan fremstilles ved hjælp af plantepolymerer fra hvede, majs eller kartofler og består af kortere, lettere nedbrydelige polymerer.

Da biologisk nedbrydelig plast er mere vandopløselig, er mange nuværende produkter, der indeholder dem, en blanding af bionedbrydelige og ikke nedbrydelige polymerer. Visse bakterier kan producere granuler af plastik i deres celler. Generne til enzymer involveret i denne proces er blevet klonet ind i planter, der kan producere granulerne i deres blade. Omkostningerne ved plantebaseret plast begrænser deres anvendelse, og de har ikke mødt med udbredt forbrugernes accept.

Bioethanol

Bioethanol er en biobrændstof, der allerede har mødt med udbredt offentlig accept. Du kan allerede bruge bioethanol, når du tilføjer brændstof til dit køretøj. Bioethanol kan fremstilles af stivelsesholdige plantematerialer ved anvendelse af enzymer, der er i stand til effektivt at foretage omdannelsen. I øjeblikket er majs en meget udbredt kilder til stivelse, men stigende interesse for bioethanol er at rejse bekymringer, da kornpriserne stiger og majs, da fødevareforsyningen bliver truet. Andre planter, herunder hvede, bambus eller andre græs, er mulige kandidatkilder til stivelse til produktion af bioethanol.

Det er diskutabelt, om omkostningerne ved fremstilling af bioethanol er mindre end for forbruget af fossile brændstoffer, hvad angår drivhusgasemissioner. Bioethanolproduktion (voksende afgrøder, shipping, fremstilling) kræver stadig en stor indsats af ikke-vedvarende ressourcer. Teknologisk forskning og manipulation af enzymer for at gøre processen mere effektiv, hvilket kræver mindre plantemateriale eller forbruge færre fossile brændstoffer, er i værkerne for at forbedre dette område af bioteknologi.