İşte kendi evinizde her gün kullanabileceğiniz bazı enzim biyoteknolojisi örnekleri. Çoğu durumda, ticari süreçler ilk önce doğal olarak oluşan enzimlerden yararlandı. Ancak bu, kullanılan enzim (ler) in olabildiğince verimli olduğu anlamına gelmez.
Zamanla, araştırmalarla ve geliştirilmiş protein mühendisliği yöntemleriyle birçok enzim genetik olarak değiştirildi. Bu modifikasyonlar, istenen sıcaklıklarda, pH'ta veya enzim aktivitesi için tipik olarak uygun olmayan diğer üretim koşullarında (örneğin, sert kimyasallar) daha etkili olmalarına izin verir. Ayrıca endüstriyel veya ev uygulamaları için daha uygulanabilir ve verimlidirler.
Yapışkanları Çıkarma
Enzimler kağıt hamuru ve kağıt endüstrisi tarafından kağıdın geri dönüşümü sırasında kağıt hamuruna eklenen yapışkanların, yapıştırıcıların ve kaplamaların "yapışkanlarının" çıkarılması için kullanılır. Yapışkanlar yapışkan, hidrofobik, esnek organik malzemelerdir ve yalnızca nihai kağıt ürününün kalitesini düşürmekle kalmaz, aynı zamanda kağıt fabrikası makinelerini tıkayabilir ve saatlerce çalışmama süresine neden olabilir.
Yapışkanların çıkarılmasına yönelik kimyasal yöntemler, geçmişte% 100 tatmin edici olmamıştır. Yapışkanlar ester bağları ile bir arada tutulur ve hamurda esteraz enzimlerinin kullanılması, bunların uzaklaştırılmasını büyük ölçüde geliştirmiştir.
Esterazlar, yapışkanları daha küçük, daha suda çözünür bileşikler halinde keserek hamurdan çıkarılmasını kolaylaştırır. Bu on yılın ilk yarısından bu yana, esterazlar yapışkanlığı kontrol etmek için yaygın bir yaklaşım haline geldi.
Deterjanlar
Enzimler, Novozymes tarafından ilk kez piyasaya sürüldüklerinden bu yana 30 yıldan fazla bir süredir birçok deterjan türünde kullanılmaktadır. Çamaşır deterjanlarında enzimlerin geleneksel kullanımı, çim lekeleri, kırmızı şarap ve toprakta bulunanlar gibi lekelere neden olan proteinleri parçalayanları içeriyordu. Lipazlar, yağ lekelerini çözmek ve gres tuzaklarını veya diğer yağ bazlı temizleme uygulamalarını temizlemek için kullanılabilen başka bir faydalı enzim sınıfıdır.
Şu anda popüler bir araştırma alanı, sıcak ve soğuk sıcaklıklarda tolere edebilen ve hatta daha yüksek aktivitelere sahip olan enzimlerin araştırılmasıdır. Isıya dayanıklı ve kriyotolerant enzim arayışı tüm dünyaya yayılmıştır. Bu enzimler özellikle sıcak su döngülerinde ve / veya renkleri ve koyu renklerin yıkanması için düşük sıcaklıklarda çamaşır yıkama işlemlerini geliştirmek için arzu edilir.
Ayrıca, yüksek sıcaklıkların gerekli olduğu endüstriyel prosesler için veya sert koşullar altında (örneğin Arktik'te) biyoremediasyon için kullanışlıdırlar. Rekombinant enzimler (tasarlanmış proteinler), bölgeye yönelik mutagenez ve DNA karıştırma gibi farklı DNA teknolojileri kullanılarak aranmaktadır.
Tekstil
Enzimler artık giyim, mobilya ve diğer ev eşyalarının yapıldığı kumaşları hazırlamak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Tekstil endüstrisinin neden olduğu kirliliği azaltmaya yönelik artan talepler, biyoteknolojiyi körükledi. Neredeyse tüm tekstil üretiminde sert kimyasalları enzimlerle değiştiren gelişmeler süreçler.
Enzimler, dokuma için pamuğun hazırlanmasını geliştirmek, safsızlıkları azaltmak, kumaştaki “çekmeleri” en aza indirmek veya durulama süresini azaltmak ve renk kalitesini iyileştirmek için ölmeden önce ön işlem olarak kullanılır.
Tüm bu adımlar, süreci daha az toksik ve çevre dostu hale getirmekle kalmaz, aynı zamanda üretim süreciyle ilişkili maliyetleri düşürür; ve doğal kaynakların (su, elektrik, yakıt) tüketimini azaltırken, aynı zamanda nihai tekstil ürününün kalitesini de arttırır.
Yiyecekler ve İçecekler
Çoğu insanın zaten aşina olduğu enzim teknolojisi için yerli bir uygulamadır. Tarihsel olarak, insanlar enzimleri yüzyıllardır kullanıyor. erken biyoteknolojik uygulamalar, gerçekten bilmeden yiyecek üretmek.
Geçmişte şarap, bira, sirke ve peynir yapmak daha az teknoloji ile mümkündü çünkü maya içindeki enzimler ve mevcut bakteriler buna izin veriyordu.
Biyoteknoloji, bu işlemlerden sorumlu olan belirli enzimleri izole etmeyi ve karakterize etmeyi mümkün kılmıştır. Her ürünün lezzetini ve kalitesini iyileştiren özel kullanımlar için özel suşların geliştirilmesine izin vermiştir.
Maliyet Azaltma ve Şeker
Enzimler, işlemi daha ucuz ve daha öngörülebilir hale getirmek için de kullanılabilir, böylece demlenen her partide kaliteli bir ürün garanti edilir. Diğer enzimler yaşlanma için gereken süreyi azaltır, ürünün berraklaşmasına veya stabilize edilmesine veya alkol ve şeker içeriklerinin kontrolüne yardımcı olur.
Nişastayı şekere dönüştürmek için yıllardır enzimler kullanılmıştır. Mısır ve buğday şurupları gıda endüstrisinde tatlandırıcı olarak kullanılmaktadır. Enzim teknolojisi kullanıldığında, bu tatlandırıcıların üretimi şeker kamışı şekerinden daha ucuz olabilir. Enzimler, her adımda biyoteknolojik yöntemler kullanılarak geliştirilmiş ve geliştirilmiştir. gıda üretim süreci.
Deri
Geçmişte, kullanılabilir deri olarak tabaklama işlemi birçok zararlı kimyasalın kullanımını içeriyordu. Enzim teknolojisi, işlemin hızı ve verimliliği artırılırken bu kimyasalların bir kısmının değiştirilebileceği şekilde gelişmiştir.
Derilerden yağ ve kılların alındığı ilk aşamalarda enzimler uygulanabilmektedir. Aynı zamanda temizlik, keratin ve pigment giderme sırasında ve postun yumuşaklığını arttırmak için kullanılırlar. Deri ayrıca tabaklama işlemi sırasında belirli enzimler kullanıldığında çürümesini önlemek için stabilize edilir.
Biyobozunur Plastik
Geleneksel yöntemlerle üretilen plastikler, yenilenemeyen hidrokarbon kaynaklarından gelir. Birbirlerine sıkıca bağlı olan ve mikroorganizmaların ayrıştırılmasıyla kolayca parçalanamayan uzun polimer moleküllerinden oluşurlar.
Biyobozunur plastikler buğday, mısır veya patatesten bitki polimerleri kullanılarak yapılabilir ve daha kısa, daha kolay bozunan polimerlerden oluşur. Biyolojik olarak parçalanabilen plastikler suda daha çözünür olduğundan, bunları içeren mevcut birçok ürün biyolojik olarak parçalanabilen ve parçalanmayan polimerlerin bir karışımıdır.
Bazı bakteriler, hücrelerinde plastik granüller üretebilir. Bu işlemde yer alan enzimlerin genleri, yapraklarında granüller üretebilen bitkilere klonlanmıştır. Bitki bazlı plastiklerin maliyeti, kullanımlarını sınırlandırıyor ve yaygın tüketici kabulüyle karşılaşmadılar.
Biyoetanol
Biyoetanol bir biyoyakıt halkın geniş çapta kabul gördüğü bir şey. Aracınıza yakıt eklerken zaten biyoetanol kullanıyor olabilirsiniz. Biyoetanol, dönüşümü verimli bir şekilde yapabilen enzimler kullanılarak nişastalı bitki materyallerinden üretilebilir.
Günümüzde mısır yaygın olarak kullanılan bir nişasta kaynağıdır; ancak, mısır fiyatları yükseldikçe ve gıda arzı olarak mısır tehdit edildikçe biyoetanole artan ilgi endişeleri artırıyor. Buğday, bambu veya ot türleri gibi diğer bitkiler, biyoetanol üretimi için olası aday nişasta kaynaklarıdır.
Enzim Sınırlamaları
Enzimler olarak sınırlamaları vardır. Tipik olarak yalnızca orta sıcaklık ve pH'ta etkilidirler. Ayrıca, belirli esterazlar, yalnızca belirli ester türlerine karşı etkili olabilir ve hamurdaki diğer kimyasalların varlığı, bunların aktivitesini inhibe edebilir.
Bilim adamları her zaman yeni enzimler ve mevcut enzimlerin genetik modifikasyonlarını ararlar; Etkili sıcaklık ve pH aralıklarını ve substrat yeteneklerini genişletmek.
Sona Erdirme Üzerine Bazı Düşünceler
Sera gazı emisyonları açısından, biyoetanol yapmanın ve kullanmanın maliyetinin fosil yakıtların rafine edilmesi ve yakılması maliyetlerinden daha az olup olmadığı tartışılmaktadır. Biyoetanol üretimi (mahsul yetiştirme, nakliye, imalat) hala büyük miktarda yenilenemeyen kaynak girişi gerektiriyor.
Biyoteknoloji ve enzimler dünyanın işleyiş biçimini ve insan kirliliğinin nasıl hafifletildiğini çok değiştirdi. Şu anda, enzimlerin günlük yaşamı nasıl etkilemeye devam edeceği görülecek. ancak, eğer mevcut herhangi bir gösterge ise, enzimlerin yaşam tarzımızdaki olumlu değişiklikler için kullanılmaya devam etmesi muhtemeldir.