Novi enzimi u borbi protiv CO2: revolucija u biokatalizi!

Novi enzimi u borbi protiv CO2: revolucija u biokatalizi!

30. travnja 2025. Ruhrsko sveučilište Bochum predstavilo je novu stručnu knjigu pod naslovom „Biokataliza“, koju je uredio prof. dr. Dirk Tischler, cijenjeni biotehnolog na sveučilištu. Ovo opsežno djelo uključuje 24 poglavlja, od kojih su sedam napisali istraživači sa Sveučilišta Ruhr, a jedno iz Dortmunda. Pokriva široku temu od biologije preko kemije do medicine i biotehnologije, posebno primjenu biokatalizatora, posebno enzima, u industrijskim procesima.

Knjiga se bavi procjenom i identifikacijom novih enzima i njihovom primjenom u staničnim i bezstaničnim formatima. Ključni problem je imobilizacija enzima kao i aktualne teme kao što su eliminacija CO2 i tehnike temeljene na CO2. Ova su pitanja od velike važnosti i za proizvodnju finih kemikalija i za razgradnju PET-a. vijesti.rub.de također izvještava da je knjiga objavljena u prestižnoj seriji Methods in Enzymology koju izdaje Academic Press i da je dostupna pod ISBN 978-0443317880, uključujući preuzimanje cijelog teksta.

Značaj novih katalitičkih sustava

Ova ponovna procjena biokatalizatora posebno je važna s obzirom na trenutna pitanja okoliša. Potreba za novim konceptima korištenja ugljičnog dioksida za kružno ugljično gospodarstvo raste kako bi se smanjio ekološki otisak. U tom kontekstu, fotokataliza, elektrokataliza, toplinska kataliza i biokataliza važni su alati koji radije rade u vodenim otopinama. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov ističe da su učinkoviti sustavi koji rade u vodi rijetki.

Pristup koji obećava je identifikacija specifičnih enzima za smanjenje CO2. To se temelji na strukturnoj analizi potencijalnih mjesta vezanja CO2 i kasnijim mutacijama za optimizaciju katalizatora. Konkretno, dekarboksilaza fenolne kiseline *Bacillus subtilis* (BsPAD) identificirana je kao ključna komponenta koja značajno pridonosi vodenoj fotokatalitičkoj redukciji CO2 u ugljikov monoksid.

• 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.

Pristup je dodatno provjeren testiranjem osam drugih enzima koji su također pokazali željenu aktivnost. Ovo sugerira da veliki broj proteina može igrati ključnu ulogu u fotokatalitičkom smanjenju CO2.

Sve u svemu, novoobjavljena knjiga nije samo vrijedan doprinos znanosti, već odražava i ključni korak prema održivijoj i ekološki prihvatljivijoj biotehnološkoj praksi.