Questo breve articolo spiega cos'è la biocatalisi, la sua importanza e come può essere utilizzata a beneficio dell'uomo e dell'ambiente.
L'obiettivo di questo breve articolo è quello di rendere il lettore consapevole dell'importanza della biocatalisi e di come può essere utilizzata a beneficio dell'umanità e del ambiente. Biocatalisi si riferisce all'uso di agenti biologici, siano essi enzimi o organismi viventi per catalizzare reazioni chimiche. Gli enzimi utilizzati possono essere in forma isolata o espressi all'interno dell'organismo vivente quando l'organismo viene utilizzato per catalizzare tale reazione. Il vantaggio dell'utilizzo di enzimi e organismi viventi è che sono molto specifici e non producono prodotti non correlati che si osservano quando si utilizzano sostanze chimiche per eseguire tali reazioni. Un altro vantaggio è che gli enzimi e gli organismi viventi lavorano in condizioni meno difficili e sono ecocompatibili rispetto ai prodotti chimici utilizzati per tali trasformazioni.
Il processo di catalizzazione della reazione mediante enzimi e organismi viventi è noto come biotrasformazione. Tali reazioni di biotrasformazione non si verificano solo in vivo all'interno del corpo umano (il fegato è l'organo preferito; dove i citocromo P450 vengono utilizzati per convertire gli xenobiotici in composti solubili in acqua che possono essere escreti dall'organismo), ma possono anche essere utilizzate ex vivo utilizzando enzimi microbici per eseguire reazioni che sono benefiche per l'umanità.
Esiste una miriade di strade in cui la biocatalisi1 e le reazioni di biotrasformazione possono essere utilizzate a beneficio dell'uomo e dell'ambiente. Uno di questi settori che garantisce l'uso di tale tecnologia è la produzione di plastica materiale, sia per la produzione di borse, lattine, bottiglie o contenitori simili, poiché la plastica prodotta chimicamente rappresenta un'enorme minaccia per la biodiversità ambientale e non è biodegradabile. Si accumulano nell'ambiente e non sono in grado di liberarsene facilmente. L'uso di enzimi e organismi viventi per produrre bioplastiche, la plastica che può essere facilmente biodegradabile e non rappresenta una minaccia per l'ambiente farebbe molto per non solo ridurre i rifiuti di plastica di origine chimica, ma anche aiutare a sostenere gli ecosistemi e prevenire l'estinzione della nostra flora e fauna. I contenitori biodegradabili realizzati in materiale bioplastico troverebbero impiego in diversi settori come l'industria agroalimentare, l'imballaggio alimentare, le bevande e i prodotti farmaceutici.
Oggi esistono diverse tecnologie per produrre bioplastiche2-4. Alcuni sono stati validati in laboratorio mentre altri sono ancora nella fase dell'infanzia. Le ricerche a livello globale stanno lavorando su tali tecnologie per renderle convenienti5 e scalabili in modo che possano essere utilizzati per produrre bioplastiche in un ambiente industriale. Queste bioplastiche possono in definitiva sostituire le plastiche prodotte chimicamente.
DOI: https://doi.org/10.29198/scieu1901
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Fonte (s)
1. Pedersen JN et al. 2019. Approcci genetici e chimici per l'ingegneria della carica superficiale degli enzimi e la loro applicabilità nella biocatalisi: una revisione. Biotecnologie Bioeng. https://doi.org/10.1002/bit.26979
2. Fai Tsang Y et al. 2019. Produzione di bioplastica attraverso la valorizzazione degli scarti alimentari. Internazionale dell'ambiente. 127. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.03.076
3. Costa SS et al. 2019. Microalghe come fonte di poliidrossialcanoati (PHA) - Una recensione. Int J Biol Macromol. 131. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.03.099
4. Johnston B et al. 2018. La produzione microbica di poliidrossialcanoati da frammenti di polistirene di scarto ottenuta utilizzando la degradazione ossidativa. Polimeri (Basilea). 10(9). https://doi.org/10.3390/polym10090957
5. Poulopoulou N et al. 2019. Esplorazione delle bioplastiche ingegneristiche di prossima generazione: Miscele di poli (furanoato di alchilene)/poli (tereftalato di alchilene) (PAF/PAT). Polimeri (Basilea). 11 (3). https://doi.org/10.3390/polym11030556
L'AUTORE
Rajeev Soni Dottorato di ricerca (Cambridge)
Dr Rajeev Soni ha conseguito un dottorato di ricerca in Biologia Molecolare presso l'Università di Cambridge, dove è stato studioso di Cambridge Nehru e Schlumberger. È un professionista esperto di biotecnologie e ha ricoperto diversi ruoli di alto livello nel mondo accademico e industriale.
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