Νέα ένζυμα στην καταπολέμηση του CO2: επανάσταση στη βιοκατάλυση!

Νέα ένζυμα στην καταπολέμηση του CO2: επανάσταση στη βιοκατάλυση!

Στις 30 Απριλίου 2025, το Πανεπιστήμιο του Ρουρ στο Μπόχουμ παρουσίασε ένα νέο εξειδικευμένο βιβλίο με τίτλο «Βιοκατάλυση», που επιμελήθηκε ο Καθηγητής Δρ. Αυτή η περιεκτική εργασία περιλαμβάνει 24 κεφάλαια, επτά από τα οποία γράφτηκαν από ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Ρουρ και ένα από το Ντόρτμουντ. Καλύπτει το ευρύ αντικείμενο από τη βιολογία έως τη χημεία, την ιατρική και τη βιοτεχνολογία, ιδίως την εφαρμογή βιοκαταλυτών, ιδίως ενζύμων, σε βιομηχανικές διεργασίες.

Το βιβλίο πραγματεύεται την αξιολόγηση και τον εντοπισμό νέων ενζύμων και την εφαρμογή τους σε μορφές χωρίς κύτταρα και με βάση τα κύτταρα. Ένα βασικό μέλημα είναι η ακινητοποίηση των ενζύμων καθώς και τα τρέχοντα θέματα όπως η εξάλειψη του CO2 και οι τεχνικές που βασίζονται στο CO2. Αυτά τα θέματα έχουν μεγάλη σημασία τόσο για την παραγωγή λεπτών χημικών όσο και για την αποικοδόμηση του PET. news.rub.de αναφέρει επίσης ότι το βιβλίο δημοσιεύεται στην περίφημη σειρά Methods in Enzymology από την Academic Press και είναι διαθέσιμο με ISBN 978-0443317880, συμπεριλαμβανομένης λήψης πλήρους κειμένου.

Η συνάφεια των νέων καταλυτικών συστημάτων

Αυτή η επαναξιολόγηση των βιοκαταλυτών είναι ιδιαίτερα σημαντική δεδομένων των τρεχόντων περιβαλλοντικών ζητημάτων. Η ανάγκη για νέες ιδέες για τη χρήση διοξειδίου του άνθρακα για μια κυκλική οικονομία άνθρακα αυξάνεται για να ελαχιστοποιηθούν τα οικολογικά αποτυπώματα. Σε αυτό το πλαίσιο, η φωτοκατάλυση, η ηλεκτροκατάλυση, η θερμική κατάλυση και η βιοκατάλυση είναι σημαντικά εργαλεία που προτιμούν να λειτουργούν σε υδατικά διαλύματα. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov επισημαίνει ότι τα αποδοτικά συστήματα που λειτουργούν στο νερό είναι σπάνια.

Μια πολλά υποσχόμενη προσέγγιση είναι ο εντοπισμός ειδικών ενζύμων για τη μείωση του CO2. Αυτό βασίζεται σε δομική ανάλυση πιθανών θέσεων δέσμευσης CO2 και επακόλουθες μεταλλάξεις για τη βελτιστοποίηση των καταλυτών. Συγκεκριμένα, η αποκαρβοξυλάση φαινολικού οξέος του *Bacillus subtilis* (BsPAD) αναγνωρίστηκε ως βασικό συστατικό που συμβάλλει σημαντικά στην υδατική φωτοκαταλυτική αναγωγή του CO2 σε μονοξείδιο του άνθρακα.

• 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.

Η προσέγγιση επαληθεύτηκε περαιτέρω με δοκιμή οκτώ άλλων ενζύμων που επίσης έδειξαν την επιθυμητή δραστηριότητα. Αυτό υποδηλώνει ότι ένας μεγάλος αριθμός πρωτεϊνών είναι σε θέση να διαδραματίσει βασικό ρόλο στη φωτοκαταλυτική μείωση του CO2.

Συνολικά, το νεοεκδοθέν βιβλίο δεν είναι μόνο μια πολύτιμη συμβολή στην επιστήμη, αλλά αντικατοπτρίζει επίσης ένα κρίσιμο βήμα προς μια πιο βιώσιμη και φιλική προς το περιβάλλον βιοτεχνολογική πρακτική.