효소 생명 공학은 어떻게 나의 일상 생활에 영향을 미칩니 까?

귀하의 가정에서 매일 사용할 수있는 효소 바이오 테크놀로지의 예가 있습니다. 많은 경우, 상업적 과정은 처음에는 자연적으로 발생하는 효소를 이용했다. 그러나 이것이 효소가 효율적으로 사용될 수 있음을 의미하지는 않습니다. 시간, 연구 및 개선 된 단백질 공학 방법으로 많은 효소가 원하는 온도, pH 또는 효소 활성을 일반적으로 저해하는 다른 제조 조건 (예 :

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가혹한 화학 물질), 산업 또는 가정용 어플리케이션에보다 적합하고 효율적입니다. 점착성 제거

효소는 펄프 및 제지 업계에서 종이의 재활용 중에 펄프에 도입되는 "점착제", 접착제, 접착제 및 코팅을 제거하는 데 사용됩니다. 스티커는 끈적 거리며 소수성이며 유연한 유기 물질로 최종 종이 제품의 품질을 저하시킬뿐만 아니라 제지 공장 기계를 막히고 가동 중단 시간을 초래할 수 있습니다. 스티커 제거를위한 화학적 방법은 역사적으로 100 % 만족스럽지 못합니다.

점착성은 에스테르 결합에 의해 유지되고, 에스터 라제 효소를 사용하면 제거가 크게 향상됩니다. 에스트로겐은 끈적 끈적한 물질을 더 작고 수용성 인 화합물로 자르고 펄프에서 쉽게 제거합니다. 이 10 년 초반부터 에스테라아제는 끈끈이 통제에 대한 일반적인 접근법이되었습니다. 그들의 한계는 효소이기 때문에 보통 적당한 온도와 pH에서만 효과적입니다.

또한 특정 에스터 레이즈는 특정 유형의 에스테르에 대해서만 효과적 일 수 있으며 펄프에있는 다른 화학 물질의 존재가 이들의 활성을 억제 할 수 있습니다. 새로운 효소와 효소의 유전 적 변형, 유효 온도와 pH 범위 확대, 기질 기능에 대한 연구가 진행 중이다.

세제

효소는 Novozymes에 의해 처음 도입 된 이래로 여러 종류의 세제에서 30 년 이상 사용되어 왔습니다. 전통적인 세탁 세제의 효소는 잔디 얼룩, 적포도주 및 토양에서 발견되는 얼룩을 유발하는 단백질을 분해하는 효소를 사용합니다. 리파아제는 지방 얼룩을 제거하고 그리스 트랩이나 기타 지방을 기반으로하는 세척 용으로 사용할 수있는 효소의 또 다른 유용한 종류입니다.

현재, 인기있는 연구 분야는 고온 및 저온에서 허용하거나 심지어 더 높은 활성을 가질 수있는 효소의 조사이다. thermotolerant 및 cryotolerant 효소에 대한 검색은 지구에 걸쳐있다. 이들 효소는 온수 사이클에서의 세탁 공정 및 / 또는 색 및 암 세척을위한 저온에서의 개선을 위해 특히 바람직하다.또한 고온이 요구되는 산업 공정이나 열악한 조건 (예 : 북극)에서의 생물학적 복원에 유용합니다. 재조합 효소 (조작 된 단백질)는 부위 지정 돌연변이 유발 (site-directed mutagenesis) 및 DNA 셔플 링 (shuffling)과 같은 다른 DNA 기술을 사용하여 찾고 있습니다.

섬유

이제 효소는 의류, 가구 및 기타 가정 용품이 만들어진 직물을 준비하는 데 널리 사용됩니다. 섬유 산업에 의한 오염 감소 요구가 증가하면서 거의 모든 직물 제조 공정에서 가혹한 화학 물질을 효소로 대체 ​​한 생명 공학 기술 발전이 가속화되고있다. 효소는 직조를위한 면제품 제조를 향상시키고, 불순물을 줄이며, 직물의 "잡아 당김"을 최소화하거나, 린스 시간을 줄이고 색 품질을 향상시키기 위해 죽기 전에 전처리로 사용됩니다. 이러한 모든 단계는 공정을 독성과 환경 친화적으로 만들뿐만 아니라 생산 공정과 관련된 비용을 절감하고 천연 자원 (물, 전기, 연료) 소비를 줄이면서 최종 섬유 제품의 품질을 향상시킵니다.

식음료

이것은 대부분의 사람들이 이미 알고있는 효소 기술에 대한 국내 적용입니다. 역사적으로, 인간은 수세기 동안, 초기 생물 공학적 관행에서, 그것을 실제로 알지 못하고 식품을 생산하기 위해 효소를 사용 해왔다.

예를 들어 효모와 박테리아의 효소 때문에 와인, 맥주, 식초 및 치즈를 만들 수있었습니다. 생명 공학은 이러한 과정을 담당하는 특정 효소를 분리하고 특성화하는 것을 가능하게했다. 그것은 각 제품의 풍미와 품질을 향상시키는 특정 용도의 특수 품종 개발을 가능하게했습니다. 또한 효소를 사용하여 공정을 더 저렴하고 예측 가능하게 만들 수 있으므로 양조 된 모든 배치로 품질이 보장됩니다. 다른 효소는 노화에 필요한 시간을 줄이고 제품을 명확히하거나 안정화 시키거나 알코올과 설탕 함량을 조절하는 데 도움을줍니다.

수년 동안, 효소가 전분을 설탕으로 전환시키는 데에도 사용되었습니다. 옥수수와 밀 시럽은 식품 업계에서 감미료로 사용됩니다. 효소 기술을 사용하면 이러한 감미료를 사탕 수수 설탕을 사용하는 것보다 저렴하게 생산할 수 있습니다. 효소는 생물 공학적 방법을 사용하여 공정의 모든 단계에서 개발되고 향상되었습니다.

가죽

과거 가죽을 가죽으로 감싸는 과정은 많은 유해한 화학 물질의 사용과 관련이있었습니다. 효소 기술은 이러한 화학 물질 중 일부를 대체 할 수 있고 프로세스가 실제로 더 빠르고 효율적으로 진행될 수 있도록 개선되었습니다. 지방과 머리카락이 가죽에서 제거되는 과정의 첫 단계에 적용 할 수있는 효소가 있습니다. 효소는 또한 청소, 각질 및 안료 제거, 그리고 가죽의 부드러움을 향상시키는 데 사용됩니다. 그들은 또한 썩는 것을 방지하기 위해 선탠 과정에서 가죽을 안정시키는 데 도움을줍니다.

생분해 성 플라스틱

전통적인 방법으로 제조 된 플라스틱은 재생 불가능한 탄화수소 자원에서 생산됩니다.그들은 서로 단단히 결합되어 있고 미생물을 분해함으로써 쉽게 분해 될 수없는 긴 중합체 분자로 구성됩니다. 생분해 성 플라스틱은 밀, 옥수수 또는 감자의 식물 고분자를 사용하여 만들 수 있으며 더 짧고 쉽게 분해 된 고분자로 구성됩니다. 생분해 성 플라스틱은보다 수용성이기 때문에, 이들을 함유 한 많은 현재의 제품은 생분해 성 중합체와 비 분해성 중합체의 혼합물이다. 특정 세균은 세포 내에 플라스틱 과립을 생성 할 수 있습니다. 이 과정에 관여하는 효소의 유전자는 나뭇잎에 과립을 생산할 수있는 식물로 복제되었다. 식물성 플라스틱의 가격은 사용을 제한하고 소비자가 널리 받아 들여지지는 않았습니다.

바이오 에탄올 (Bioethanol)

바이오 에탄올은 대중의 대중적 수용을 이미 충족시킨 바이오 연료입니다. 차량에 연료를 추가 할 때 이미 바이오 에탄올을 사용하고있을 것입니다. 바이오 에탄올은 효율적으로 전환을 할 수있는 효소를 사용하여 전분 식물 재료로부터 생산 될 수 있습니다. 현재 옥수수는 전분의 널리 사용되는 원천이지만 바이오 에탄올에 대한 관심이 높아지면서 옥수수 가격이 상승하고 식량 공급이 위협 받고있어 우려가 커지고있다. 밀, 대나무 또는 다른 풀을 포함하는 다른 식물은 바이오 에탄올 생산을위한 전분의 가능한 후보 공급원이다. 온실 가스 배출량 측면에서 바이오 에탄올을 만드는 비용이 화석 연료를 소비하는 비용보다 적은지 여부는 논쟁의 여지가있다. 바이오 에탄올 생산 (작물 재배, 운송, 제조)은 여전히 ​​재생할 수없는 자원을 많이 요구합니다. 공정을보다 효율적으로 만들고, 식물 재료를 덜 필요로하거나, 화석 연료를 적게 소비하는 기술 연구 및 효소 조작은 생물 공학 분야를 개선하기위한 노력의 일환입니다.