Come influisce la biotecnologia enzima sulla mia vita quotidiana?

Ecco alcuni esempi di biotecnologie enzimatiche che potresti utilizzare ogni giorno nella tua casa. In molti casi i processi commerciali utilizzavano innanzitutto gli enzimi naturali. Tuttavia, questo non significa che l'enzima (i) utilizzato siano stati efficaci come potrebbero essere. Con il tempo, la ricerca e i metodi di ingegneria più avanzati, molti enzimi sono stati modificati geneticamente per essere più efficaci alle temperature desiderate, pH o in altre condizioni di produzione tipicamente inibenti all'attività enzimatica (ad es.

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prodotti chimici duri), rendendoli più idonei ed efficienti per applicazioni industriali o domestiche.

Rimozione Stickies

Gli enzimi vengono utilizzati dall'industria della cellulosa e della carta per la rimozione di "stickies", i colle, gli adesivi e i rivestimenti introdotti alla cellulosa durante il riciclaggio della carta. Le sticker sono materiali organici adesivi, idrofobici e flessibili che non solo riducono la qualità del prodotto finale di carta, ma possono bloccare i macchinari della carta e le ore di costi dei tempi di inattività. I metodi chimici per la rimozione di stickies, storicamente, non sono stati soddisfacenti al 100%.

Le stickie sono tenute insieme da legami esteri, e l'uso di enzimi esterasi in polpa ha notevolmente migliorato la loro rimozione. Esterasi tagliano le stickie in piccoli e più composti solubili in acqua, facilitando la loro rimozione dalla polpa. Fin dalla prima metà di questo decennio, le esterasi sono diventate un approccio comune al controllo degli stickies. Le loro limitazioni sono, essendo enzimi, in genere sono efficaci solo a moderata temperatura e pH.

Inoltre, alcune esterasi potrebbero essere efficaci solo contro alcuni tipi di esteri e la presenza di altre sostanze chimiche nella polpa può inibire la loro attività. La ricerca è attiva per nuovi enzimi e modifiche genetiche degli enzimi esistenti, per ampliare le loro efficaci temperature e pH e le capacità del substrato.

Detergenti

Gli enzimi sono stati utilizzati in molti tipi di detergenti per oltre 30 anni da quando sono stati introdotti da Novozymes. L'uso tradizionale degli enzimi nei detergenti per bucato coinvolse quelli che degradano le proteine ​​causando macchie, come quelle che si trovano in macchie di erba, vino rosso e suolo. Le lipasi sono un'altra classe utile di enzimi che possono essere utilizzati per dissolvere macchie di grasso e pulire le trappole di grasso o altre applicazioni di pulizia a base grassa.

Attualmente, una popolare area di ricerca è l'indagine di enzimi che possono tollerare, o anche avere attività più alte, in temperature calde e fredde. La ricerca di enzimi termotoleranti e criotoleranti ha spianato il globo. Questi enzimi sono particolarmente desiderabili per migliorare i processi di lavaggio in cicli dell'acqua calda e / o a basse temperature per il lavaggio di colori e scuri.Sono inoltre utili per i processi industriali in cui sono necessarie temperature elevate o per la bioremediazione in condizioni dure (ad esempio nell'Artico). Gli enzimi ricombinanti (proteine ​​progettate) sono state ricercate usando diverse tecnologie del DNA come la mutagenesi del sito e la mescolanza del DNA.

Tessuti

Gli enzimi sono ormai ampiamente usati per preparare i tessuti che vengono realizzati con i vostri vestiti, mobili e altri oggetti per la casa.

Le crescenti richieste per ridurre l'inquinamento causato dall'industria tessile hanno alimentato progressi biotecnologici che hanno sostituito sostanze chimiche dure con enzimi in quasi tutti i processi di produzione di tessuti. Gli enzimi vengono utilizzati per migliorare la preparazione del cotone per tessere, ridurre le impurità, minimizzare "tirare" in tessuto o come pre-trattamento prima di morire per ridurre il tempo di risciacquo e migliorare la qualità del colore. Tutte queste fasi non solo rendono il processo meno tossico e rispettoso dell'ambiente, riducono i costi associati al processo produttivo e il consumo di risorse naturali (acqua, elettricità, combustibili), migliorando anche la qualità del prodotto tessile finale.

Cibi e Bevande

Questa è l'applicazione domestica per la tecnologia enzimatica che la maggior parte delle persone è già a conoscenza. Storicamente, gli esseri umani hanno usato per secoli, durante le prime pratiche biotecnologiche, enzimi per produrre cibi, senza veramente conoscere.

Era possibile fare vino, birra, aceto e formaggi, per esempio, a causa degli enzimi nei lieviti e nei batteri utilizzati.

La biotecnologia ha reso possibile isolare e caratterizzare gli enzimi specifici responsabili di questi processi. Ha permesso lo sviluppo di ceppi specializzati per usi specifici che migliorano il sapore e la qualità di ciascun prodotto. Gli enzimi possono anche essere utilizzati per rendere il processo più economico e più prevedibile, in modo da assicurare un prodotto di qualità con ogni lotto preparato. Altri enzimi riducono la durata necessaria all'invecchiamento, aiutano a chiarire o stabilizzare il prodotto o aiutare a controllare il contenuto di alcool e zucchero.

Per anni, anche gli enzimi sono stati usati per trasformare l'amido in zucchero. Sciroppi di mais e grano vengono utilizzati in tutto il settore alimentare come dolcificanti. Utilizzando la tecnologia enzimatica, la produzione di questi dolcificanti può essere meno costosa rispetto all'utilizzo dello zucchero a canna da zucchero. Gli enzimi sono stati sviluppati e migliorati utilizzando metodi biotecnologici, per ogni fase del processo.

Cuoio

In passato, il processo di abbronzatura si nasconde in cuoio usabile implica l'uso di molte sostanze chimiche nocive. La tecnologia enzimatica è stata avanzata in modo che alcuni di questi prodotti chimici possono essere sostituiti e il processo è in realtà più veloce e più efficiente. Ci sono enzimi che possono essere applicati ai primi passi del processo in cui il grasso ei capelli vengono rimossi dalle pelli. Gli enzimi vengono utilizzati anche durante la pulizia, la rimozione della cheratina e del pigmento e per migliorare la morbidezza del busto. Inoltre aiutano a stabilizzare la pelle durante il processo di abbronzatura per impedirne la rottura.

Plastica biodegradabile

Le materie plastiche prodotte con metodi tradizionali provengono da risorse idrocarburi non rinnovabili.Sono costituiti da lunghe molecole polimeriche strettamente legate l'una all'altra e non possono essere divisi facilmente aggiungendo i microrganismi. Le materie plastiche biodegradabili possono essere realizzate utilizzando polimeri vegetali di grano, mais o patate e sono costituiti da polimeri più brevi e più facilmente degradati.

Poiché le materie plastiche biodegradabili sono più solubili in acqua, molti prodotti correnti che li contengono sono una miscela di polimeri biodegradabili e non degradabili. Alcuni batteri possono produrre granuli di plastica all'interno delle loro cellule. I geni degli enzimi coinvolti in questo processo sono stati clonati in piante che possono produrre i granuli nelle loro foglie. Il costo delle materie plastiche a base di piante limita il loro utilizzo e non si è accontentato di un'ampia diffusione del consumatore.

Bioetanolo

Il bioetanolo è un biocarburante che si è già incontrato con un'ampia diffusione del pubblico. Si potrebbe già utilizzare bioetanolo quando si aggiunge carburante al veicolo. Il bioetanolo può essere prodotto da materiali vegetali amidacei usando enzimi capaci di rendere efficace la conversione. Attualmente, il mais è una fonte di amido ampiamente utilizzata, ma l'interesse crescente per il bioetanolo sta aumentando le preoccupazioni in quanto i prezzi del mais aumentano e il mais come un'alimentazione alimentare è minacciato. Altre piante, tra cui il grano, il bambù o altre erbe, sono possibili fonti candidate di amido per la produzione di bioetanolo.

È discutibile se i costi per la produzione di bioetanolo siano inferiori al consumo di combustibili fossili, in termini di emissioni di serra. La produzione di bioetanolo (coltivazione, spedizione, produzione) richiede ancora un grande contributo di risorse non rinnovabili. La ricerca tecnologica e la manipolazione degli enzimi per rendere il processo più efficiente, richiedendo così meno materiale vegetale o consumando meno combustibili fossili, sono in atto per migliorare in questo settore della biotecnologia.