เทคโนโลยีชีวภาพเอนไซม์ในชีวิตประจำวัน

นี่คือตัวอย่างของ เทคโนโลยีชีวภาพ เอนไซม์ที่ คุณอาจใช้ทุกวันในบ้านของคุณเอง ในหลาย ๆ กรณีกระบวนการทางการค้าใช้ประโยชน์เอนไซม์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติเป็นครั้งแรก อย่างไรก็ตามไม่ได้หมายความว่าเอนไซม์ที่ใช้มีประสิทธิภาพเท่าที่ควร เมื่อเวลาผ่านไปการวิจัยและการปรับปรุงวิธีการวิศวกรรมโปรตีนเอนไซม์หลายชนิดได้รับการดัดแปลงทางพันธุกรรมเพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นในอุณหภูมิที่ต้องการ pH หรือภายใต้สภาวะการผลิตอื่น ๆ โดยปกติจะยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ (เช่นสารเคมีที่รุนแรง) ทำให้เหมาะสมและมีประสิทธิภาพมากขึ้น สำหรับงานอุตสาหกรรมหรือที่บ้าน

การนำ Stickies ออก

เอนไซม์ถูกใช้โดยอุตสาหกรรมเยื่อกระดาษเพื่อขจัด "stickies" กาวกาวและสารเคลือบที่นำมาใช้กับเยื่อกระดาษในระหว่างการรีไซเคิลกระดาษ Stickies มีคุณสมบัติไม่เป็นรอยเปื้อนวัสดุอินทรีย์ที่ยืดหยุ่นได้ซึ่งไม่เพียง แต่ลดคุณภาพของผลิตภัณฑ์กระดาษขั้นสุดท้ายเท่านั้น แต่ยังสามารถอุดตันเครื่องจักรโรงสีกระดาษและลดค่าใช้จ่ายได้ด้วย วิธีการทางเคมีสำหรับการกำจัด stickies ได้ในอดีตไม่ได้เป็นที่น่าพอใจ 100%

Stickies จะจัดขึ้นร่วมกันโดยพันธบัตรเอสเตอร์และการใช้เอนไซม์ esterase ในเยื่อกระดาษได้ดีขึ้นอย่างมากการกำจัดของพวกเขา Esterases ตัดเป็น stickies เป็นขนาดเล็กและสารประกอบที่ละลายน้ำได้มากขึ้นอำนวยความสะดวกในการกำจัดของพวกเขาออกจากเยื่อกระดาษ ตั้งแต่ช่วงครึ่งแรกของทศวรรษนี้เอสเทอเรสได้กลายเป็นแนวทางทั่วไปในการควบคุมสารเหนียว ข้อ จำกัด ของพวกเขาคือเอนไซม์โดยปกติจะมีผลเฉพาะที่อุณหภูมิและ pH ปานกลางเท่านั้น นอกจากนี้เอสเทอเรสบางชนิดอาจมีผลต่อเอสเทอร์บางชนิดเท่านั้นและการปรากฏตัวของสารเคมีอื่น ๆ ในเยื่อกระดาษสามารถยับยั้งกิจกรรมของพวกเขาได้

การค้นหาสำหรับเอนไซม์ตัวใหม่และการดัดแปลงพันธุกรรมของเอนไซม์ที่มีอยู่เพื่อเพิ่มอุณหภูมิและช่วง pH ที่มีประสิทธิภาพและความสามารถในการย่อยสลาย

ผงซักฟอก

เอนไซม์ถูกนำมาใช้ในผงซักฟอกหลายชนิดมานานกว่า 30 ปีนับตั้งแต่ที่ได้รับการแนะนำโดย Novozymes การใช้เอนไซม์ในผงซักฟอกแบบดั้งเดิมนั้นเกี่ยวข้องกับการย่อยสลายโปรตีนที่ก่อให้เกิดคราบสกปรกเช่นที่พบในคราบหญ้าไวน์แดงและดิน

ไลเปสเป็นอีกหนึ่งชนิดที่เป็นประโยชน์ของเอนไซม์ที่สามารถนำมาใช้ในการละลายคราบไขมันและดักไขมันหรือเครื่องมือทำความสะอาดไขมันอื่น ๆ

ปัจจุบันงานวิจัยที่ได้รับความนิยมคือการตรวจสอบเอนไซม์ที่สามารถทนต่อหรือมีกิจกรรมที่สูงขึ้นได้ในอุณหภูมิที่ร้อนและเย็น การค้นหาเอนไซม์ทนความร้อนและ cryotolerant ได้ขยายไปทั่วโลก เอนไซม์เหล่านี้เป็นที่พึงปรารถนาเป็นพิเศษสำหรับการปรับปรุงกระบวนการซักผ้าในรอบน้ำร้อนและ / หรือที่อุณหภูมิต่ำเพื่อล้างสีและผ้าสีเข้ม นอกจากนี้ยังมีประโยชน์สำหรับกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ต้องใช้อุณหภูมิสูงหรือใช้กระบวนการบำบัดทางชีวภาพภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย (เช่นในอาร์กติก) เอนไซม์รีคอมบิเนนตั้น (โปรตีนวิศวกรรม) กำลังถูกค้นคว้าโดยใช้เทคโนโลยีดีเอ็นเอที่แตกต่างกันเช่นการกลายพันธุ์และการดีเปรสชันของ DNA

สิ่งทอ

ตอนนี้เอนไซม์ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อเตรียมผ้าที่คุณทำจากเสื้อผ้าเฟอร์นิเจอร์และของใช้ในครัวเรือนอื่น ๆ ความต้องการที่เพิ่มขึ้นเพื่อลดมลพิษที่เกิดจากอุตสาหกรรมสิ่งทอทำให้เกิดความก้าวหน้าด้านเทคโนโลยีชีวภาพที่มีการแทนที่สารเคมีรุนแรงกับเอนไซม์ในเกือบทุกขั้นตอนการผลิตสิ่งทอ ใช้เอนไซม์เพื่อเพิ่มการเตรียมผ้าฝ้ายเพื่อทอผ้าลดสิ่งสกปรกลด "ดึง" ลงบนผ้าหรือเป็นวิธีการเตรียมผิวก่อนตายเพื่อลดเวลาการล้างและปรับปรุงคุณภาพสี

ขั้นตอนทั้งหมดนี้ไม่เพียงทำให้กระบวนการเป็นพิษและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมลดต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตและการใช้ทรัพยากรธรรมชาติ (น้ำไฟฟ้าและเชื้อเพลิง) ในขณะเดียวกันก็ปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์สิ่งทอขั้นสุดท้าย

อาหารและเครื่องดื่ม

เป็นโปรแกรมประยุกต์ในประเทศสำหรับเทคโนโลยีเอนไซม์ที่คนส่วนใหญ่คุ้นเคย ในอดีตมนุษย์ได้ใช้เอนไซม์มานานหลายศตวรรษใน การปฏิบัติด้านเทคโนโลยีชีวภาพ ใน ช่วงต้น เพื่อผลิตอาหารโดยที่ไม่ได้ตระหนักถึงความจริง มันเป็นไปได้ที่จะทำให้ไวน์เบียร์น้ำส้มสายชูและเนยแข็งเช่นเพราะเอนไซม์ในยีสต์และแบคทีเรียที่ถูกนำมาใช้

เทคโนโลยีชีวภาพได้ทำให้สามารถแยกแยะและกำหนดลักษณะเอนไซม์ที่จำเพาะต่อกระบวนการเหล่านี้ได้ อนุญาตให้มีการพัฒนาสายพันธุ์เฉพาะสำหรับการใช้งานเฉพาะที่ปรับปรุงรสชาติและคุณภาพของแต่ละผลิตภัณฑ์

เอนไซม์ยังสามารถนำมาใช้เพื่อทำให้กระบวนการนี้มีราคาถูกและสามารถคาดการณ์ได้มากขึ้นดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพจะได้รับการรับรองจากทุกชุดที่ต้ม เอนไซม์อื่น ๆ ลดระยะเวลาที่จำเป็นสำหรับการอายุช่วยชี้แจงหรือรักษาเสถียรภาพของผลิตภัณฑ์หรือช่วยควบคุมปริมาณแอลกอฮอล์และน้ำตาล

เป็นเวลาหลายปีเอนไซม์ยังถูกนำมาใช้เพื่อเปลี่ยนแป้งเป็นน้ำตาล น้ำเชื่อมข้าวโพดและข้าวสาลีถูกใช้ทั่วทั้งอุตสาหกรรมอาหารเป็นสารให้ความหวาน การใช้เทคโนโลยีเอนไซม์การผลิตสารให้ความหวานเหล่านี้อาจมีราคาไม่แพงกว่าการใช้น้ำตาลอ้อย เอนไซม์ได้รับการพัฒนาและปรับปรุงโดยใช้วิธีการทางเทคโนโลยีชีวภาพสำหรับขั้นตอนทุกขั้นตอน

หนังสัตว์

ในอดีตการทำหนังฟอกหนังเข้าไปในหนังที่ใช้งานได้นั้นเกี่ยวข้องกับการใช้สารเคมีที่เป็นอันตรายหลายอย่าง เทคโนโลยีเอนไซม์ได้ก้าวหน้าเพื่อให้บางส่วนของสารเคมีเหล่านี้สามารถถูกแทนที่และกระบวนการเป็นจริงได้เร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น มีเอนไซม์ที่สามารถใช้กับขั้นตอนแรกของกระบวนการที่ไขมันและเส้นผมถูกนำออกจากหนัง นอกจากนี้เอนไซม์ยังใช้ในการทำความสะอาดและการกำจัดเคราตินและเม็ดสีและเพื่อเพิ่มความนุ่มนวลของผิว พวกเขายังช่วยรักษาเสถียรภาพของหนังในระหว่างกระบวนการฟอกเพื่อป้องกันไม่ให้เน่าเปื่อย

พลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

พลาสติกที่ผลิตโดยวิธีการแบบดั้งเดิมมาจากแหล่งไฮโดรคาร์บอนที่ไม่หมุนเวียน ประกอบด้วยโมเลกุลของพอลิเมอร์ที่ยึดติดแน่นและไม่สามารถแตกตัวได้ง่ายโดยการย่อยสลายจุลินทรีย์ พลาสติกย่อยสลายได้สามารถผลิตโดยใช้โพลิเมอร์จากข้าวสาลีข้าวโพดหรือมันฝรั่งและประกอบด้วยพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ง่ายและสั้นกว่า

เนื่องจากพลาสติกย่อยสลายได้ง่ายสามารถละลายน้ำได้มากผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่ในปัจจุบันหลายชนิดจึงเป็นส่วนผสมของโพลิเมอร์ที่สามารถย่อยสลายทางชีวภาพและไม่สามารถย่อยสลายได้ แบคทีเรียบางชนิดสามารถผลิตเม็ดพลาสติกภายในเซลล์ได้ ยีนของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการนี้ถูกโคลนเข้าไปในพืชที่สามารถผลิตเม็ดในใบของพวกมันได้ ค่าใช้จ่ายของพลาสติกจากพืช จำกัด การใช้งานของพวกเขาและพวกเขายังไม่ได้รับการตอบรับอย่างกว้างขวางจากผู้บริโภค

เอทานอล

ไบโอเอทานอลเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพที่ได้รับการตอบรับอย่างกว้างขวางจากประชาชนทั่วไป คุณอาจกำลังใช้เอทานอลในการเติมเชื้อเพลิงลงในรถของคุณแล้ว เอทานอลสามารถผลิตได้จากวัสดุจากพืชที่มีแป้งโดยใช้เอนไซม์ที่มีประสิทธิภาพในการแปลงได้ ปัจจุบันข้าวโพดเป็นแหล่งของแป้งที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ความสนใจที่เพิ่มขึ้นในเอทานอลจะทำให้ความวิตกต่อราคาข้าวโพดและข้าวโพดในฐานะที่เป็นแหล่งอาหารกำลังถูกคุกคาม พืชอื่น ๆ รวมทั้งข้าวสาลี, ไม้ไผ่หรือหญ้าอื่น ๆ เป็นแหล่งที่มาของแป้งที่เป็นไปได้ในการผลิตเอทานอล

เป็นที่ถกเถียงกันว่าต้นทุนในการผลิตเอทานอลน้อยกว่าการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในแง่ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกหรือไม่ การผลิตเอทานอล (การเพาะปลูกพืชการขนส่งการผลิต) ยังคงต้องใช้ทรัพยากรที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้มาก การวิจัยด้านเทคโนโลยีและการจัดการเอนไซม์เพื่อทำให้กระบวนการนี้มีประสิทธิภาพมากขึ้นจึงต้องใช้วัสดุจากพืชน้อยลงหรือใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลน้อยลงในการทำงานเพื่อปรับปรุงด้านเทคโนโลยีชีวภาพนี้