Hvordan påvirker enzymbioteknologi min hverdag?

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 dog ikke, at de anvendte enzymer var så effektive, som de kunne være.

Med tiden, forskning og forbedrede proteintekniske metoder er mange enzymer blevet genetisk modificeret. Disse modifikationer tillader dem at være mere effektive ved de ønskede temperaturer, pH eller andre fremstillingsbetingelser, der typisk er uegnede til enzymaktivitet (fx barske kemikalier). De er også mere anvendelige og effektive til industri- eller hjemmeapplikationer.

Fjernelse af stickies

Enzymer bruges af papirmasse- og papirindustrien til fjernelse af "klæbemidler" - lim, klæbemidler og belægninger, der føres ind i papirmassen under genbrug af papir. Stickies er klæbrige, hydrofobe, smidige organiske materialer, der ikke kun reducerer kvaliteten af ​​det færdige papirprodukt, men kan tilstoppe papirfabriksmaskinerne og koster timers nedetid.

watch instagram stories

Kemiske metoder til fjernelse af klistermærker har historisk ikke været 100% tilfredsstillende. Stickies holdes sammen af ​​esterbindinger, og brugen af ​​esteraseenzymer i papirmasse har forbedret fjernelsen af ​​dem kraftigt.

Esteraser skærer klæbestofene i mindre, mere vandopløselige forbindelser, hvilket letter deres fjernelse fra papirmassen. Siden den tidlige halvdel af dette årti er esteraser blevet en almindelig tilgang til kontrol af klæbemiddel.

Vaskemidler

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

I øjeblikket er et populært forskningsområde undersøgelse af enzymer, der kan tåle eller endda have højere aktiviteter i varme og kolde temperaturer. Søgningen efter termotolerante og kryotolerante enzymer har strakt sig over hele kloden. Disse enzymer er især ønskelige til forbedring af vasketøjsprocesser i varmtvandscyklusser 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 barske forhold (f.eks. I Arktis). Der søges efter rekombinante enzymer (konstruerede proteiner) ved hjælp af forskellige DNA-teknologier såsom stedrettet mutagenese og DNA-blanding.

Tekstiler

Enzymer er nu meget brugt til at forberede de stoffer, som tøj, møbler og andre husholdningsartikler er lavet af. Stigende krav om at reducere forurening forårsaget af tekstilindustrien har givet bioteknologisk næring fremskridt, der har erstattet barske kemikalier med enzymer i næsten al tekstilfremstilling processer.

Enzymer bruges til at forbedre klargøringen af ​​bomuld til vævning, reducere urenheder, minimere "træk" i stof eller som forbehandling inden farvning for at reducere skylningstid og forbedre farvekvaliteten.

Alle disse trin gør ikke kun processen mindre giftig og miljøvenlig, men reducerer omkostningerne forbundet med produktionsprocessen; og reducere forbruget af naturressourcer (vand, elektricitet, brændstoffer) og samtidig forbedre kvaliteten af ​​det endelige tekstilprodukt.

Mad og drikkevarer

Det er den indenlandske anvendelse af enzymteknologi, som de fleste mennesker allerede er bekendt med. Historisk set har mennesker brugt enzymer i århundreder, i tidlig bioteknologisk praksis, at producere mad uden virkelig at vide det.

Tidligere var det muligt med mindre teknologi at fremstille vin, øl, eddike og oste, fordi enzymerne i gær og de tilstedeværende bakterier tillod det.

Bioteknologi har gjort det muligt at isolere og karakterisere de specifikke enzymer, der er ansvarlige for disse processer. Det har tilladt udvikling af specialiserede stammer til specifikke anvendelser, der forbedrer smagen og kvaliteten af ​​hvert produkt.

Omkostningsreduktion og sukker

Enzymer kan også bruges til at gøre processen billigere og mere forudsigelig, så der sikres et kvalitetsprodukt med hvert brygget parti. Andre enzymer reducerer den tid, det tager at ældes, hjælper med at klargøre eller stabilisere produktet eller hjælpe med at kontrollere alkohol og sukkerindhold.

I årevis er enzymer blevet brugt til at gøre stivelse til sukker. Majs og hvedesirup bruges i hele fødevareindustrien som sødestoffer. Ved hjælp af enzymteknologi kan produktionen af ​​disse sødestoffer være billigere end at bruge sukkerrørsukker. Enzymer er blevet udviklet og forbedret ved hjælp af bioteknologiske metoder til hvert trin i proces med fødevareproduktion.

Læder

Tidligere involverede garvningsprocessen i brugbart læder brugen af ​​mange skadelige kemikalier. Enzymteknologien er avanceret, så nogle af disse kemikalier kan udskiftes, samtidig med at procesens hastighed og effektivitet øges.

Enzymer kan anvendes i de første trin, hvor fedt og hår fjernes fra huderne. De bruges også under rengøring og fjernelse af keratin og pigment og til at forbedre hudens blødhed. Læder stabiliseres også under garvningsprocessen for at forhindre, at det rådner, når man bruger visse enzymer.

Biologisk nedbrydeligt plast

Plast fremstillet efter traditionelle metoder kommer fra ikke-vedvarende kulbrinteressourcer. De består af lange polymermolekyler, der er tæt bundet til hinanden og ikke let kan nedbrydes ved nedbrydning af mikroorganismer.

Biologisk nedbrydeligt plast kan fremstilles ved anvendelse af plantepolymerer fra hvede, majs eller kartofler og består af kortere, lettere nedbrydelige polymerer. Da biologisk nedbrydeligt plast er mere vandopløseligt, er mange aktuelle produkter, der indeholder dem, en blanding af biologisk nedbrydelige og ikke-nedbrydelige polymerer.

Visse bakterier kan producere plastkorn i deres celler. Genene til enzymer, der er involveret i denne proces, er blevet klonet i planter, der kan producere granulatet i deres blade. Omkostningerne ved plantebaseret plast begrænser deres anvendelse, og de har ikke mødt bred forbrugeraccept.

Bioethanol

Bioethanol er en biobrændstof der allerede har mødt bred offentlig accept. Du bruger muligvis allerede bioethanol, når du tilføjer brændstof til din bil. Bioethanol kan fremstilles af stivelsesholdige plantematerialer ved anvendelse af enzymer, der er i stand til effektivt at omdanne.

På nuværende tidspunkt er majs en meget anvendt kilde til stivelse; dog øger den stigende interesse for bioethanol bekymringer, da majspriserne stiger, og majs, når en fødevareforsyning trues. Andre planter såsom hvede, bambus eller typer af græsser er mulige kilder til stivelse til produktion af bioethanol.

Enzymbegrænsninger

Som enzymer har de deres begrænsninger. De er typisk kun effektive ved moderat temperatur og pH. Desuden kan visse esteraser kun være effektive mod visse typer estere, og tilstedeværelsen af ​​andre kemikalier i papirmassen kan hæmme deres aktivitet.

Forskere søger altid efter nye enzymer og genetiske modifikationer af eksisterende enzymer; for at udvide deres effektive temperatur- og pH-områder og substratfunktioner.

Nogle tanker ved afslutningen

Med hensyn til drivhusgasemissioner er det under debat, om omkostningerne ved fremstilling og anvendelse af bioethanol er mindre end omkostningerne ved raffinering og forbrænding af fossile brændstoffer. Produktion af bioethanol (dyrkning af afgrøder, skibsfart, fremstilling) kræver stadig et stort input af ikke-vedvarende ressourcer.

Bioteknologi og enzymer har ændret meget af, hvordan verden fungerer, og hvordan menneskelig forurening mindskes. På nuværende tidspunkt er det stadig at se, hvordan enzymer fortsat vil påvirke hverdagen; men hvis nutiden er en indikation, er det sandsynligt, at enzymer fortsat kan bruges til positive ændringer i vores livsstil.

instagram story viewer