Uusia entsyymejä taistelussa CO2:ta vastaan: biokatalyysin vallankumous!

Uusia entsyymejä taistelussa CO2:ta vastaan: biokatalyysin vallankumous!

Ruhrin yliopisto Bochum esitteli 30. huhtikuuta 2025 uuden erikoisteoksen nimeltä "Biokatalyysi", jonka toimitti professori Dr. Dirk Tischler, yliopiston arvostettu biotekniikka. Tämä kattava teos sisältää 24 lukua, joista seitsemän ovat Ruhrin yliopiston ja yhden Dortmundin tutkijoiden kirjoittamia. Se kattaa laajan aiheen biologiasta kemiaan lääketieteeseen ja bioteknologiaan, erityisesti biokatalyyttien, erityisesti entsyymien, soveltamisen teollisissa prosesseissa.

Kirja käsittelee uusien entsyymien arviointia ja tunnistamista sekä niiden käyttöä soluvapaassa ja solupohjaisessa muodossa. Keskeinen huolenaihe on entsyymien immobilisointi sekä ajankohtaiset aiheet, kuten hiilidioksidin eliminointi ja CO2-pohjaiset tekniikat. Nämä kysymykset ovat erittäin tärkeitä sekä hienokemikaalien tuotannon että PET:n hajoamisen kannalta. news.rub.de raportoi myös, että kirja on julkaistu arvostetussa Academic Pressin Methods in Enzymology -sarjassa ja se on saatavana ISBN-numerolla 978-0443317880, mukaan lukien kokotekstilataus.

Uusien katalyyttijärjestelmien merkitys

Tämä biokatalyyttien uudelleenarviointi on erityisen tärkeää nykyisten ympäristöongelmien vuoksi. Uusien konseptien tarve hiilidioksidin käyttöön kiertohiilitaloudessa kasvaa ekologisen jalanjäljen minimoimiseksi. Tässä yhteydessä fotokatalyysi, sähkökatalyysi, lämpökatalyysi ja biokatalyysi ovat tärkeitä työkaluja, jotka toimivat mieluiten vesiliuoksissa. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov huomauttaa, että tehokkaat vedessä toimivat järjestelmät ovat harvinaisia.

Lupaava lähestymistapa on erityisten entsyymien tunnistaminen CO2:n vähentämiseksi. Tämä perustuu mahdollisten CO2:n sitoutumiskohtien rakenneanalyysiin ja sitä seuraaviin mutaatioihin katalyyttien optimoimiseksi. Erityisesti *Bacillus subtilis*:n (BsPAD) fenolihapon dekarboksylaasi tunnistettiin avainkomponentiksi, joka edistää merkittävästi vesipitoisen fotokatalyyttisen CO2:n pelkistämistä hiilimonoksidiksi.

• 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.

Lähestymistapa varmistettiin edelleen testaamalla kahdeksaa muuta entsyymiä, jotka myös osoittivat haluttua aktiivisuutta. Tämä viittaa siihen, että suuri määrä proteiineja pystyy näyttelemään avainroolia fotokatalyyttisessä CO2:n vähentämisessä.

Kaiken kaikkiaan äskettäin julkaistu kirja ei ole vain arvokas panos tieteeseen, vaan se heijastaa myös ratkaisevaa askelta kohti kestävämpää ja ympäristöystävällisempää bioteknologian käytäntöä.