Jauni fermenti cīņā pret CO2: revolūcija biokatalīzē!

Jauni fermenti cīņā pret CO2: revolūcija biokatalīzē!

2025. gada 30. aprīlī Rūras universitāte Bohumā prezentēja jaunu specializētu grāmatu ar nosaukumu “Biokatalīze”, ko rediģēja profesors Dr. Dirks Tišlers, cienījamais universitātes biotehnologs. Šajā visaptverošajā darbā ir iekļautas 24 nodaļas, no kurām septiņas ir rakstījuši pētnieki no Rūras universitātes un vienu no Dortmundes. Tas aptver plašu tematu no bioloģijas līdz ķīmijai līdz medicīnai un biotehnoloģijai, jo īpaši biokatalizatoru, jo īpaši fermentu, izmantošanu rūpnieciskos procesos.

Grāmata pievēršas jaunu enzīmu novērtēšanai un identificēšanai un to pielietošanai bezšūnu un šūnu formātos. Galvenās bažas rada fermentu imobilizācija, kā arī aktuālas tēmas, piemēram, CO2 likvidēšana un uz CO2 balstītas metodes. Šie jautājumi ir ļoti svarīgi gan smalko ķīmisko vielu ražošanā, gan PET noārdīšanā. news.rub.de arī ziņo, ka grāmata ir publicēta prestižajā Academic Press sērijā Methods in Enzymology un ir pieejama ar ISBN 978-0443317880, ieskaitot pilna teksta lejupielādi.

Jaunu katalītisko sistēmu nozīme

Šī biokatalizatoru pārvērtēšana ir īpaši svarīga, ņemot vērā pašreizējās vides problēmas. Pieaug vajadzība pēc jaunām koncepcijām oglekļa dioksīda izmantošanai oglekļa aprites ekonomikā, lai samazinātu ekoloģiskās pēdas. Šajā kontekstā fotokatalīze, elektrokatalīze, termiskā katalīze un biokatalīze ir svarīgi instrumenti, kas dod priekšroku darbībai ūdens šķīdumos. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov norāda, ka efektīvas sistēmas, kas darbojas ūdenī, ir reti sastopamas.

Daudzsološa pieeja ir īpašu fermentu noteikšana CO2 samazināšanai. Tas ir balstīts uz iespējamo CO2 saistīšanās vietu strukturālo analīzi un sekojošām mutācijām, lai optimizētu katalizatorus. Jo īpaši *Bacillus subtilis* (BsPAD) fenolskābes dekarboksilāze tika identificēta kā galvenā sastāvdaļa, kas būtiski veicina ūdens fotokatalītisko CO2 reducēšanu līdz oglekļa monoksīdam.

• 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.

Šo pieeju vēl vairāk pārbaudīja, pārbaudot astoņus citus fermentus, kas arī uzrādīja vēlamo aktivitāti. Tas liecina, ka lielam skaitam olbaltumvielu var būt galvenā loma fotokatalītiskā CO2 samazināšanā.

Kopumā tikko izdotā grāmata ir ne tikai vērtīgs ieguldījums zinātnē, bet arī atspoguļo izšķirošu soli ceļā uz ilgtspējīgāku un videi draudzīgāku biotehnoloģisko praksi.