מאמר קצר זה מסביר מהי ביוקטליזה, חשיבותה וכיצד ניתן להשתמש בה לטובת האנושות והסביבה.
מטרת מאמר קצר זה היא לגרום לקורא להיות מודע לחשיבות הביוקטליזה וכיצד ניתן להשתמש בה לטובת האנושות וה סביבה. ביוקטליזה מתייחס לשימוש בחומרים ביולוגיים, בין אם זה אנזימים או אורגניזמים חיים כדי לזרז תגובות כימיות. האנזימים המשמשים יכולים להיות בצורה מבודדת או להתבטא בתוך האורגניזם החי כאשר האורגניזם משמש לזרז תגובה כזו. היתרון בשימוש באנזימים ובאורגניזמים חיים הוא שהם מאוד ספציפיים ואינם מניבים תוצרים לא קשורים שנצפים כאשר משתמשים בכימיקלים לביצוע תגובות כאלה. יתרון נוסף הוא שהאנזימים ואורגניזמים חיים עובדים בתנאים פחות קשים יותר והם ידידותיים לסביבה בניגוד לכימיקלים המשמשים לשינויים כאלה.
תהליך זירוז התגובה באמצעות אנזימים ואורגניזמים חיים ידוע בשם ביולוגית. תגובות ביו-טרנספורמציה כאלה לא מתרחשות רק in vivo בתוך גוף האדם (הכבד הוא האיבר המועדף; שבו משתמשים בציטוכרום P450 להמרת קסנוביוטיקה ל מַיִם תרכובות מסיסות הניתנות להפרשה מהגוף), אך גם ניתנות לניצול ex vivo באמצעות אנזימים מיקרוביאליים לביצוע תגובות מועילות לאנושות.
קיימות שפע של אפיקים שבהם ביוקטליזה1 ותגובות ביולוגיות יכולות לשמש לתועלת אנושית וסביבתית. תחום אחד כזה שמצדיק שימוש בטכנולוגיה כזו הוא ייצור של פלסטי חומר, בין אם זה לייצור שקיות, קופסאות שימורים, בקבוקים או כל מיכל כזה(ים), כפי שיוצרו כימית פלסטיק מהווים איום עצום על המגוון הביולוגי הסביבתי ואינם מתכלים. הם מצטברים בסביבה ואינם מצליחים להיפטר מהם בקלות. השימוש באנזימים ואורגניזמים חיים לייצור bioplastics, פלסטיק שיכולים להיות מתכלים בקלות ואינם מהווים איום על הסביבה לא רק בצמצום פסולת הפלסטיק המופקת כימית, אלא גם יסייע בשמירה על מערכות אקולוגיות ומניעת הכחדת החי והצומח שלנו. המיכלים המתכלים העשויים מחומר ביו-פלסטי ימצאו שימוש במספר תעשיות כמו תעשיית חקלאות, אריזות מזון, משקאות ותרופות.
קיימות היום מגוון טכנולוגיות לייצור ביו-פלסטיק2-4. חלקם אושרו במעבדה בעוד שאחרים עדיין בשלב הינקות. מחקרים ברחבי העולם עובדים על טכנולוגיות כאלה כדי להפוך אותן לחסכוניות5 וניתנים להרחבה כך שניתן יהיה לנצל אותם לייצור ביו-פלסטיק בסביבה תעשייתית. ביו-פלסטיקים אלה יכולים בסופו של דבר להחליף מיוצרים כימיים פלסטיק.
DOI: https://doi.org/10.29198/scieu1901
***
מקור (ים)
1. Pedersen JN et al. 2019. גישות גנטיות וכימיות להנדסת מטען פני השטח של אנזימים וישימותם בביוקטליזה: סקירה. Biotechnol Bioeng. https://doi.org/10.1002/bit.26979
2. Fai Tsang Y et al. 2019. ייצור ביו-פלסטיק באמצעות וולוריזציה של פסולת מזון. איכות הסביבה הבינלאומית. 127. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.03.076
3. Costa SS וחב'. 2019. מיקרו-אצות כמקור לפוליהידרוקסיאלקנואטים (PHA) - סקירה. Int J Biol Macromol. 131. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.03.099
4. Johnston B et al. 2018. הייצור המיקרוביאלי של פוליהידרוקסיאלקנואטים משברי פסולת פוליסטירן שהושגו באמצעות פירוק חמצוני. פולימרים (באזל). 10(9). https://doi.org/10.3390/polym10090957
5. Poulopoulou N et al. 2019. בחינת ביו-פלסטיקה הנדסית של הדור הבא: תערובות פולי(אלקילן פורנואט)/פולי(אלקילן טרפתלאט) (PAF/PAT). פולימרים (באזל). 11(3). https://doi.org/10.3390/polym11030556
על הסופר
ראג'יב סוני דוקטורט (קיימברידג')
Dr ראג'יב סוני בעל תואר דוקטור בביולוגיה מולקולרית מאוניברסיטת קיימברידג', שם היה חוקר קיימברידג' נהרו ושלומברגר. הוא איש מקצוע מנוסה בתחום הביוטק ומילא מספר תפקידים בכירים באקדמיה ובתעשייה.
הדעות והדעות המובעות בבלוגים הן אך ורק של המחבר/ים ושל תורמים/ות אחרים, אם יש כאלה.
