Күнделікті өмірде ферменттер биотехнологиясы

Өз үйіңізде күнделікті қолдануға болатын фермент биотехнологиясының кейбір мысалдары. Көптеген жағдайларда коммерциялық процестер алдымен табиғи ферменттерді қолданды. Дегенмен, бұл қолданылатын ферменттер (лар) олардың қаншалықты тиімді болатындығын білдірмейді. Уақытты, зерттеулерді және жақсартылған протеинді инженерлік әдістермен көптеген ферменттер, қажетті температурада, рН немесе басқа өндірістік жағдайларда әдетте ферменттің белсенділігіне (мысалы, қатаң химиялық заттар) кедергі келтіретін генетикалық түрлендірілген, бұл оларды тиімді және тиімді етеді Өнеркәсіптік немесе үй қосымшалары үшін.

Stickies Removal

Ферменттер целлюлоза-қағаз өнеркәсібінде қағазды қайта өңдеу кезінде целлюлозаға енгізілген «жапқыштар», желімдер, желімдер мен жабындарды алу үшін қолданылады. Стикерлер тек қана соңғы қағаз өнімінің сапасын төмендетіп қана қоймай, сонымен бірге қағаз фабрикасының машиналарын және шығынның төмендетілген уақытын жабуға мүмкіндік беретін жабысқақ, гидрофобты, жұмсақ органикалық материалдар болып табылады. Стикерлерді жою бойынша химиялық әдістер тарихи түрде 100% қанағаттанарлық емес.

Стикерлер эфирлік байланыстар арқылы бірге өткізіледі, және целлюлозадағы эфирлік ферменттерді пайдалану оларды жоюды айтарлықтай жақсартты. Esterases жабысқақшаларды кішкене, суда еритін қосылыстарға бөліп, оларды целлюлозадан шығаруға көмектеседі. Осы онжылдықтың басынан бері эфирлер жабысқақтықты бақылауға ортақ көзқарасқа айналды. Олардың шектеулері ферменттер болып табылады, олар әдетте қалыпты температурада және рН кезінде тиімді болады. Сондай-ақ, белгілі бір эфирлер эфирлердің белгілі бір түрлеріне қарсы тиімді болуы мүмкін және целлюлозадағы басқа химиялық заттардың болуы олардың белсенділігін бұзуы мүмкін.

Іздеу жаңа ферменттер және қолданыстағы ферменттердің генетикалық модификациялары үшін, олардың тиімді температурасын және рН ауқымын кеңейтуге, сондай-ақ субстрат қабілеттерін зерттеуге арналған.

Жуғыш заттар

Ферменттер 30 жылдан астам уақыттан бері жуу құралдарының көптеген түрлерінде қолданылған, өйткені олар алғаш рет Новозимейлермен енгізілген. Кір жуғыш құралдардағы ферменттердің дәстүрлі қолданылуы шөптердің, қызыл шараптың және топырақтың іздері сияқты дақтарды тудыратын ақуыздарды төмендететін заттарды қамтиды.

Липазы - майдың дақтарын ерітіп, тазартқыш майларды немесе тазартқыш құралдарды тазалау үшін қолданылатын ферменттердің тағы бір пайдалы класы.

Қазіргі уақытта кең таралған зерттеу саласы ыстық және суық температураларда төзімді, тіпті жоғары белсенділігі бар ферменттерді зерттеу болып табылады. Термотолерантты және криотолерант ферменттерін іздестіру әлемді кеңейтеді. Бұл ферменттер кірлердің ыстық су циклдарында және / немесе түстер мен қараңғылықты жуу үшін төмен температураларда жақсарту үшін әсіресе қажет. Олар сондай-ақ жоғары температура қажет болатын немесе қатты жағдайларда (мысалы, арктиканың) биоремедиация үшін қажет өнеркәсіптік процестер үшін пайдалы. Рекомбинантты ферменттер (инженерлік протеиндер) сайтқа бағытталған мутагенез және ДНҚ араластыру сияқты әртүрлі ДНҚ технологияларын қолданады.

Текстиль

Ферменттер қазіргі уақытта сіздің киім, жиһаз және басқа да тұрмыстық заттар жасалған маталарды дайындауға кеңінен қолданылады. Тоқыма өнеркәсібінің ластану деңгейін төмендету бойынша талаптардың артуы биотехнологиялық жетістіктерге әкеліп соқты, олар барлық тоқыма өндіріс процестерінде ферменттермен қатал химиялық заттарды ауыстырды. Ферменттер маталарды мақта дайындауды жақсартуға, кірді азайтуға, матада «тартпаларды» азайтуға немесе шаю уақытын азайтуға және түс сапасын жақсартуға алдын ала емделу үшін қолданылады.

Бұл қадамдардың барлығы процесті аз уытты және экологиялық тұрғыдан жеңілдетіп қана қоймай, өндіріс процесіне байланысты шығынды азайтады және табиғи ресурстарды (су, электр энергиясы, отын) тұтынуды қамтамасыз етеді, сонымен бірге соңғы тоқыма өнімінің сапасын жақсартады.

Азық-түлік және сусындар

Бұл фермент технологиясы үшін көптеген адамдар бұрын-соңды таныс болған ішкі бағдарлама. Тарихи жолмен адам ғасырлар бойы ферменттерді, биотехнологияның ерте кезеңдерінде тамақ өнімдерін шығарып, оны білмей-ақ қолданып келеді. Мысалы, ашытқы мен бактериялардың ферменттеріне байланысты шарап, сыра, сірке суын және ірімшіктерді жасауға болады.

Биотехнология бұл процестерге жауапты нақты ферменттерді оқшаулауға және сипаттауға мүмкіндік берді. Бұл әрбір өнімнің дәмін және сапасын жақсартатын арнайы мақсаттарға арналған арнайы штамдарды әзірлеуге мүмкіндік берді.

Ферменттер бұл процесті арзанырақ және болжамды етіп жасау үшін қолданылуы мүмкін, сондықтан әр партияның қайнатуымен сапалы өнім қамтамасыз етіледі. Басқа ферменттер қартаюға қажетті уақыт ұзақтығын азайтады, өнімді нақтылауға немесе тұрақтандыруға көмектеседі немесе алкогольді және қант мазмұнын басқаруға көмектеседі.

Көптеген жылдар бойы ферменттер крахмалды қантқа айналдыру үшін қолданылған. Жүгері және бидай шәрбаты тамақ өнеркәсібінде тәттілендіргіштер ретінде пайдаланылады. Ферментті технологияны қолданғанда, бұл тәттілендіргіштердің өндірісі қант қанты пайдаланудан гөрі арзан болуы мүмкін. Ферменттер биотехнологиялық әдістерді қолданып, процестің әрбір қадамы үшін әзірленді және кеңейтілді.

Былғары

Бұрын қолданылатын былғары теріні жасыру процесі көптеген зиянды химиялық заттарды қолдануға қатысты. Ферменттің технологиясы осы химиялық заттардың кейбірін алмастыруға мүмкіндік береді және процесс шынымен тезірек және тиімдірек болады. Майлы және шашты теріден алып тастаған процестің алғашқы қадамдарына қолданылатын ферменттер бар. Ферменттер тазалау кезінде, сондай-ақ кератин мен пигментті жою кезінде және жасырындықты жақсарту үшін қолданылады. Олар, сонымен қатар, теріні тотығу кезінде теріні тұрақтандыруға көмектеседі.

Биологиялық ыдыратуға болатын пластик

Дәстүрлі әдістермен өндірілген пластмасса жаңартылмайтын көмірсутек ресурстарынан келеді. Олар бір-бірімен тығыз байланыста болатын және бірнеше микроорганизмдерді ыдыратып оңай ажырата алмайтын ұзақ полимерлік молекулалардан тұрады. Биологиялық ыдыратуға болатын пластиктер бидай, жүгері немесе картоп өсімдік полимерлерін пайдалана отырып жасалады және қысқа әрі оңай ыдырайтын полимерлерден тұрады.

Биологиялық разрядталатын пластиктер суда ерігіш болып табылғандықтан, оларды қамтитын көптеген ток көздері биодырылған және бұзылмайтын полимерлердің қоспасы болып табылады. Кейбір бактериялар өздерінің жасушаларында пластик түйіршіктерін шығара алады. Бұл процеске қатысатын ферменттердің гендері олардың жапырақтарында түйіршіктер шығаратын өсімдіктерге клондалған. Өсімдік негізіндегі пластиктің құны оларды пайдалануды шектейді және тұтынушылар кеңінен таралған жағдайда кездеседі.

Биоэтанол

Биоэтанол - биоотын, ол кеңінен таралған қоғамдық қабылдаумен кездесті. Автокөлікке жанармай қосқан кезде биоэтанолды қолдануға болады. Биоэтанол косметикалық өсімдік материалдарынан конверсияны тиімді құруға қабілетті ферменттер арқылы өндірілуі мүмкін. Қазіргі уақытта жүгері кеңінен пайдаланылатын крахмал көзі болып табылады, бірақ биоэтанолға деген қызығушылық арта түседі, себебі жүгері бағасының өсуі және азық-түлікпен қамтамасыз ету қауіпі туындайды. Бидай, бамбук немесе басқа да шөптерді қоса алғанда, басқа да өсімдіктер биоэтанол өндіру үшін крахмалдың мүмкін кандидаттар көзі болып табылады.

Биоэтанолды өндіру құны парниктік отынды тұтынудан гөрі, парниктік газдар шығарындыларына қарағанда аз ма. Биоэтанол өндірісі (өсімдіктерді өсіру, тасымалдау, өндіру) әлі де жаңартылмайтын ресурстардың үлкен көлемін талап етеді. Процесті неғұрлым тиімді ету үшін ферменттерді технологиялық зерттеу және манипуляциялау, осылайша аз өсімдіктерді қажет ететін немесе аз қазба отындарын тұтыну биотехнологияның осы саласын жетілдіруге бағытталған.