Dieser kurze Artikel erklärt, was Biokatalyse ist, ihre Bedeutung und wie sie zum Wohle von Mensch und Umwelt eingesetzt werden kann.
Ziel dieses kurzen Artikels ist es, dem Leser die Bedeutung der Biokatalyse und deren Nutzung zum Wohle der Menschheit und des Umwelt. Biokatalyse bezieht sich auf die Verwendung biologischer Wirkstoffe, seien es Enzyme oder lebende Organismen, um chemische Reaktionen zu katalysieren. Die verwendeten Enzyme können in isolierter Form vorliegen oder innerhalb des lebenden Organismus exprimiert werden, wenn der Organismus zum Katalysieren einer solchen Reaktion verwendet wird. Der Vorteil der Verwendung von Enzymen und lebenden Organismen besteht darin, dass sie sehr spezifisch sind und keine nicht verwandten Produkte liefern, was bei der Verwendung von Chemikalien zur Durchführung solcher Reaktionen beobachtet wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Enzyme und lebende Organismen unter weniger härteren Bedingungen arbeiten und umweltfreundlich sind, im Gegensatz zu Chemikalien, die für solche Transformationen verwendet werden.
The process of catalyzing the reaction using enzymes and living organisms is known as biotransformation. Such biotransformation reactions not only occur in vivo within the human body (liver being the preferred organ; where cytochrome P450s are used to convert xenobiotics to Wasser soluble compounds that can be excreted from the body), but also can be utilized ex vivo using microbial enzymes to perform reactions that are beneficial for mankind.
Es gibt eine Vielzahl von Wegen, auf denen Biokatalyse1 und Biotransformationsreaktionen können zum Nutzen von Mensch und Umwelt verwendet werden. Ein Bereich, der den Einsatz einer solchen Technologie rechtfertigt, ist die Herstellung von Kunststoff material, be it for manufacturing bags, cans, bottles or any such container (s), as chemically made Kunststoffe pose a huge threat to the environmental biodiversity and are non-biodegradable. They accumulate in the environment and are not able to get rid of easily. The use of enzymes and living organisms to produce Biokunststoffe, Kunststoffe that can be easily biodegradable and pose no threat to environment would go a long way in not only reducing the chemically derived plastic waste but also help in sustaining ecosystems and prevent our flora and fauna from becoming extinct. The biodegradable containers made of bioplastic material would find use in several industries such as agri industry, food packaging, beverages and pharmaceuticals.
Zur Herstellung von Biokunststoffen gibt es heute eine Vielzahl von Technologien2-4. Einige wurden im Labor validiert, andere befinden sich noch im Anfangsstadium. Weltweit arbeiten Forscher an solchen Technologien, um sie kosteneffektiv zu machen5 and scalable so that they can be taken up to produce bioplastics in an industrial setting. These bioplastics can ultimately substitute chemically made Kunststoffe.
DOI: https://doi.org/10.29198/scieu1901
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Quelle (n)
1. Pedersen JN et al. 2019. Genetische und chemische Ansätze für das Oberflächenladungs-Engineering von Enzymen und ihre Anwendbarkeit in der Biokatalyse: Eine Übersicht. Biotechnologie Bioeng. https://doi.org/10.1002/bit.26979
2. Fai Tsang Y et al. 2019. Produktion von Biokunststoff durch Verwertung von Lebensmittelabfällen. Umwelt International. 127. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.03.076
3. Costa SS et al. 2019. Mikroalgen als Quelle für Polyhydroxyalkanoate (PHAs) – Eine Übersicht. Int. J. Biol. Macromol. 131. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.03.099
4. Johnston B. et al. 2018. Die mikrobielle Produktion von Polyhydroxyalkanoaten aus Polystyrol-Abfallfragmenten, die durch oxidativen Abbau gewonnen wurden. Polymere (Basel). 10(9). https://doi.org/10.3390/polym10090957
5. Poulopoulou N et al. 2019. Erforschung von Biokunststoffen der nächsten Generation: Poly(alkylenfuranoat)/Poly(alkylenterephthalat) (PAF/PAT)-Blends. Polymere (Basel). 11(3). https://doi.org/10.3390/polym11030556
ÜBER DEN AUTOR
Rajeev Soni Promotion (Cambridge)
Dr Rajeev Soni promovierte in Molekularbiologie an der University of Cambridge, wo er Cambridge Nehru und Schlumberger-Stipendiat war. Er ist ein erfahrener Biotech-Experte und hatte mehrere leitende Positionen in Wissenschaft und Industrie inne.
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