Nové enzymy v boji proti CO2: revoluce v biokatalýze!

Nové enzymy v boji proti CO2: revoluce v biokatalýze!

Dne 30. dubna 2025 představila Porúří univerzita Bochum novou odbornou knihu s názvem „Biokatalýza“, kterou vydal prof. Dr. Dirk Tischler, uznávaný biotechnolog na univerzitě. Tato obsáhlá práce zahrnuje 24 kapitol, z nichž sedm bylo napsáno badateli z Porúří univerzity a jedna z Dortmundu. Pokrývá široké téma od biologie přes chemii až po medicínu a biotechnologii, zejména aplikaci biokatalyzátorů, zejména enzymů, v průmyslových procesech.

Kniha se zabývá hodnocením a identifikací nových enzymů a jejich aplikací v bezbuněčných a na buňkách založených formátech. Klíčovým problémem je imobilizace enzymů a také aktuální témata, jako je eliminace CO2 a techniky založené na CO2. Tyto problémy jsou velmi důležité jak pro výrobu čistých chemikálií, tak pro degradaci PET. news.rub.de také uvádí, že kniha je publikována v prestižní sérii Methods in Enzymology nakladatelstvím Academic Press a je k dispozici pod ISBN 978-0443317880, včetně stažení v plném znění.

Význam nových katalytických systémů

Toto přehodnocení biokatalyzátorů je zvláště důležité vzhledem k aktuálním problémům životního prostředí. Potřeba nových koncepcí využití oxidu uhličitého pro oběhové uhlíkové hospodářství roste, aby se minimalizovaly ekologické stopy. V této souvislosti jsou fotokatalýza, elektrokatalýza, tepelná katalýza a biokatalýza důležitými nástroji, které preferují provoz ve vodných roztocích. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov poukazuje na to, že účinné systémy fungující ve vodě jsou vzácné.

Slibným přístupem je identifikace specifických enzymů pro redukci CO2. To je založeno na strukturální analýze potenciálních vazebných míst pro CO2 a následných mutacích pro optimalizaci katalyzátorů. Zejména dekarboxyláza fenolové kyseliny *Bacillus subtilis* (BsPAD) byla identifikována jako klíčová složka, která významně přispívá k vodné fotokatalytické redukci CO2 na oxid uhelnatý.

• Mit modifizierten Varianten von BsPAD wurden Turnover-Zahlen (TONs) von bis zu 978 erzielt.
• Die Selektivität für Kohlenmonoxid über die Bildung von Wasserstoff betrug beeindruckende 93 %.
• Mutationen im aktiven Bereich von BsPAD führten zu weiteren Verbesserungen der Leistungsfähigkeit.
• Der Elektronentransfer erwies sich als geschwindigkeitsbestimmend und erfolgt über mehrstufiges Tunneln.

Tento přístup byl dále ověřen testováním osmi dalších enzymů, které rovněž vykazovaly požadovanou aktivitu. To naznačuje, že velký počet proteinů je schopen hrát klíčovou roli ve fotokatalytické redukci CO2.

Celkově je nově vydaná kniha nejen cenným příspěvkem pro vědu, ale odráží také zásadní krok k udržitelnější a ekologičtější biotechnologické praxi.