Bagaimana Makmal Bioteknologi Enzim Dampak Kehidupan Harian Saya?

Berikut adalah beberapa contoh bioteknologi enzim yang mungkin anda gunakan setiap hari di rumah anda sendiri. Dalam banyak kes, proses komersil mula-mula mengeksploitasi enzim semulajadi. Walau bagaimanapun, ini tidak bermakna enzim yang digunakan adalah seperti yang cekap kerana mereka boleh. Dengan masa, penyelidikan, dan peningkatan kaedah kejuruteraan protein, banyak enzim telah diubah suai secara genetik untuk lebih berkesan pada suhu yang dikehendaki, pH, atau di bawah keadaan pembuatan lain yang biasanya menghalang aktiviti enzim (mis.

--1- ->

bahan kimia yang keras), menjadikannya lebih sesuai dan efisien untuk aplikasi perindustrian atau rumah.

Stickies Removal

Enzim digunakan oleh industri pulpa dan kertas untuk penyingkiran "stickies", gam, pelekat dan lapisan yang diperkenalkan kepada pulpa sewaktu mengitar semula kertas. Stickies adalah bahan organik, hidrofobik, tahan lasak yang tidak hanya dapat mengurangkan mutu produk kertas akhir tetapi boleh menyumbat jentera kilang kertas dan jam kerja downtime. Kaedah kimia untuk penyingkiran rodi, secara sejarah, tidak memuaskan 100%.

Stickies dipegang bersama oleh ikatan ester, dan penggunaan enzim esterase dalam pulpa telah membaik pulih penyingkirannya. Esterases memotong lengkung menjadi lebih kecil, lebih banyak sebatian larut air, memudahkan penyingkiran dari pulpa. Sejak separuh awal dekad ini, esterase telah menjadi satu pendekatan biasa untuk mengawal lengkung. Batasan mereka adalah, sebagai enzim, mereka biasanya hanya berkesan pada suhu sederhana dan pH.

Juga, esterase tertentu mungkin hanya berkesan terhadap jenis ester tertentu dan kehadiran bahan kimia lain dalam pulpa boleh menghalang aktiviti mereka. Carian untuk enzim baru, dan pengubahsuaian genetik enzim sedia ada, untuk memperluaskan suhu berkesan dan rentang pH mereka, dan keupayaan substrat.

Detergen

Enzim telah digunakan dalam pelbagai jenis detergen selama lebih dari 30 tahun sejak mula diperkenalkan oleh Novozymes. Penggunaan tradisional enzim dalam bahan pencuci pakaian melibatkan orang-orang yang merendahkan protein menyebabkan noda, seperti yang terdapat dalam noda rumput, wain merah dan tanah. Lipase adalah satu lagi enzim kelas berguna yang boleh digunakan untuk membubarkan kotoran lemak dan perangkap minyak bersih atau aplikasi pembersihan berasaskan lemak lain.

Pada masa ini, kawasan penyelidikan yang popular adalah penyiasatan enzim yang boleh bertolak ansur, atau bahkan mempunyai aktiviti yang lebih tinggi, dalam suhu panas dan sejuk. Pencarian untuk enzim thermotolerant dan cryotolerant telah merangkumi dunia. Enzim-enzim ini adalah sangat wajar untuk meningkatkan proses pembersihan dalam kitaran air panas dan / atau pada suhu rendah untuk mencuci warna dan gelap.Mereka juga berguna untuk proses perindustrian di mana suhu tinggi diperlukan, atau untuk bioremediasi di bawah keadaan yang teruk (contohnya di Artik). Enzim rekombinan (protein kejuruteraan) sedang dicari menggunakan teknologi DNA yang berbeza seperti mutagenesis yang diarahkan oleh tapak dan pengalihan DNA.

Tekstil

Enzim kini digunakan secara meluas untuk menyiapkan fabrik pakaian, perabot dan barangan isi rumah yang lain.

Meningkatkan permintaan untuk mengurangkan pencemaran yang disebabkan oleh industri tekstil telah memajukan kemajuan bioteknologi yang telah menggantikan bahan kimia yang keras dengan enzim di hampir semua proses pembuatan tekstil. Enzim digunakan untuk meningkatkan penyediaan kapas untuk menenun, mengurangkan kekotoran, meminimumkan "menarik" dalam kain, atau sebagai pra-rawatan sebelum mati untuk mengurangkan masa pembilasan dan meningkatkan kualiti warna. Semua langkah ini bukan sahaja menjadikan proses ini kurang toksik dan mesra alam, mereka mengurangkan kos yang berkaitan dengan proses pengeluaran, dan penggunaan sumber asli (air, elektrik, bahan bakar), dan juga meningkatkan kualiti produk tekstil akhir.

Makanan dan Minuman

Ini adalah aplikasi domestik untuk teknologi enzim yang kebanyakan orang sudah biasa. Secara sejarah, manusia telah menggunakan enzim selama berabad-abad, pada amalan bioteknologi awal, untuk menghasilkan makanan, tanpa mengetahui sepenuhnya.

Ia mungkin untuk membuat wain, bir, cuka dan keju, sebagai contoh, kerana enzim dalam ragi dan bakteria yang digunakan.

Bioteknologi telah memungkinkan untuk mengasingkan dan mencirikan enzim tertentu yang bertanggungjawab untuk proses ini. Ia telah membolehkan pembangunan strain khusus untuk kegunaan khusus yang meningkatkan rasa dan kualiti setiap produk. Enzim juga boleh digunakan untuk membuat proses lebih murah dan lebih diramalkan, jadi produk berkualiti dipastikan dengan setiap biji dibancuh. Enzim lain mengurangkan tempoh masa yang diperlukan untuk penuaan, membantu menjelaskan atau menstabilkan produk atau membantu mengawal kandungan alkohol dan gula.

Selama bertahun-tahun, enzim juga telah digunakan untuk mengubah kanji menjadi gula. Susu gandum dan gandum digunakan di seluruh industri makanan sebagai pemanis. Menggunakan teknologi enzim, pengeluaran pemanis ini boleh menjadi lebih murah daripada menggunakan gula tebu. Enzim telah dibangunkan dan dipertingkatkan menggunakan kaedah bioteknologi, untuk setiap langkah proses.

Kulit

Pada masa lalu, proses penyamakan menyembunyikan kepada kulit yang boleh digunakan melibatkan penggunaan bahan kimia yang berbahaya. Teknologi enzim telah maju sedemikian rupa sehingga beberapa bahan kimia ini dapat diganti dan prosesnya sebenarnya lebih cepat dan lebih efisien. Terdapat enzim yang boleh digunakan untuk langkah pertama proses di mana lemak dan rambut dikeluarkan dari kulit. Enzim juga digunakan semasa pembersihan, dan penyingkiran keratin dan pigmen, dan untuk meningkatkan kelembutan kulit. Mereka juga membantu menstabilkan kulit semasa proses penyamakan untuk mengelakkannya daripada membusuk.

Plastik Biodegradable

Plastik yang dihasilkan oleh kaedah tradisional berasal dari sumber hidrokarbon yang tidak boleh diperbaharui.Mereka terdiri daripada molekul polimer panjang yang terikat rapat antara satu sama lain dan tidak dapat dipecahkan dengan mudah oleh mikroorganisma yang mereput. Plastik biodegradable boleh dibuat menggunakan polimer tumbuhan dari gandum, jagung atau kentang, dan terdiri daripada polimer yang lebih pendek, lebih mudah rosak.

Oleh kerana plastik yang boleh terbiodegradasikan lebih banyak larut dalam air, banyak produk semasa yang mengandunginya adalah campuran polimer yang boleh terbiodegradasi dan tidak boleh degradasi. Bakteria tertentu boleh menghasilkan granul plastik dalam sel mereka. Gen untuk enzim yang terlibat dalam proses ini telah diklonkan ke dalam tumbuhan yang boleh menghasilkan granul di daun mereka. Kos plastik berasaskan tumbuhan menghadkan penggunaannya, dan mereka tidak memenuhi penerimaan pengguna yang meluas.

Bioethanol

Bioethanol adalah biofuel yang telah dipenuhi dengan penerimaan awam yang meluas. Anda mungkin sudah menggunakan bioethanol apabila anda menambah bahan api ke kenderaan anda. Bioethanol boleh dihasilkan daripada bahan tumbuhan yang berair menggunakan enzim yang mampu menghasilkan penukaran secara efisien. Pada masa ini, jagung adalah sumber kanji yang digunakan secara meluas, namun peningkatan minat dalam bioethanol menimbulkan kebimbangan apabila kenaikan harga jagung dan jagung sebagai bekalan makanan sedang terancam. Tanaman lain termasuk gandum, buluh, atau rumput lain adalah sumber kandidat kanji untuk pengeluaran bioethanol.

Boleh dibahaskan sama ada kos membuat bioethanol kurang daripada penggunaan bahan api fosil, dari segi pelepasan rumah hijau. Pengeluaran bioetanol (tanaman, perkilangan, perkilangan) masih memerlukan input besar sumber tidak boleh diperbaharui. Penyelidikan teknologi dan manipulasi enzim untuk membuat proses lebih cekap, dengan itu memerlukan kurang bahan tumbuhan atau memakan bahan bakar fosil yang lebih sedikit, berada dalam kerja-kerja, untuk memperbaiki bidang bioteknologi ini.