Makala haya mafupi yanaeleza ni nini biocatalysis, umuhimu wake na jinsi inavyoweza kutumika kwa manufaa ya wanadamu na mazingira.
Lengo la makala hii fupi ni kumfahamisha msomaji umuhimu wa biocatalysis na jinsi inavyoweza kutumika kwa manufaa ya wanadamu na mazingira. Biocatalysis inarejelea matumizi ya mawakala wa kibiolojia, iwe vimeng'enya au viumbe hai ili kuchochea athari za kemikali. Vimeng'enya vinavyotumiwa vinaweza kuwa katika hali ya pekee au kuonyeshwa ndani ya kiumbe hai wakati kiumbe kinapotumiwa kuchochea mwitikio kama huo. Faida ya kutumia enzymes na viumbe hai ni kwamba ni maalum sana na haitoi bidhaa zisizohusiana ambazo huzingatiwa wakati wa kutumia kemikali kutekeleza athari hizo. Faida nyingine ni kwamba vimeng'enya na viumbe hai hufanya kazi katika hali mbaya zaidi na ni rafiki wa mazingira kinyume na kemikali zinazotumiwa kwa mabadiliko hayo.
Mchakato wa kuchochea mmenyuko kwa kutumia vimeng'enya na viumbe hai hujulikana kama biotransformation. Miitikio kama hiyo ya mabadiliko ya kibiolojia haitokei tu katika uhai ndani ya mwili wa binadamu (ini kuwa kiungo kinachopendelewa; ambapo saitokromu P450s hutumiwa kubadilisha xenobiotiki kuwa maji misombo mumunyifu ambayo inaweza kutolewa kutoka kwa mwili), lakini pia inaweza kutumika ex vivo kwa kutumia vimeng'enya vya microbial kufanya athari ambayo ni ya manufaa kwa wanadamu.
Kuna njia nyingi ambapo biocatalysis1 na athari za mabadiliko ya kibayolojia zinaweza kutumika kwa manufaa ya binadamu na kimazingira. Moja ya eneo kama hilo linaloruhusu matumizi ya teknolojia kama hiyo ni utengenezaji wa plastiki nyenzo, iwe ya kutengeneza mifuko, makopo, chupa au chombo chochote kama hicho, kama ilivyotengenezwa kwa kemikali plastiki inaleta tishio kubwa kwa bayoanuwai ya mazingira na haiwezi kuoza. Wanajilimbikiza katika mazingira na hawawezi kujiondoa kwa urahisi. Matumizi ya enzymes na viumbe hai kuzalisha bioplastics, plastiki ambayo yanaweza kuoza kwa urahisi na hayaleti tishio kwa mazingira yangesaidia sana sio tu kupunguza taka za plastiki zinazotokana na kemikali bali pia kusaidia katika kudumisha mifumo ikolojia na kuzuia mimea na wanyama wetu kutoweka. Vyombo vinavyoweza kuoza vilivyotengenezwa kwa nyenzo za kibayolojia vinaweza kutumika katika tasnia kadhaa kama vile tasnia ya kilimo, ufungaji wa chakula, vinywaji na dawa.
Leo kuna teknolojia mbalimbali za kuzalisha bioplastiki2-4. Baadhi zimeidhinishwa katika maabara wakati wengine bado wako katika hatua ya uchanga. Watafiti ulimwenguni kote wanafanyia kazi teknolojia kama hizo ili kuzifanya ziwe za gharama nafuu5 na scalable ili ziweze kuchukuliwa juu ya kuzalisha bioplastic katika mazingira ya viwanda. Hizi bioplastiki zinaweza hatimaye kuchukua nafasi ya kemikali iliyotengenezwa plastiki.
DOI: https://doi.org/10.29198/scieu1901
***
Chanzo (s)
1. Pedersen JN et al. 2019. Mbinu za kijeni na kemikali za uhandisi wa malipo ya uso wa vimeng'enya na utumikaji wake katika uchanganuzi wa kibayolojia: Maoni. Biotechnol Bioeng. https://doi.org/10.1002/bit.26979
2. Fai Tsang Y et al. 2019. Uzalishaji wa bioplastic kupitia uboreshaji wa taka za chakula. Mazingira ya Kimataifa. 127. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.03.076
3. Costa SS et al. 2019. Mwani mdogo kama chanzo cha polyhydroxyalkanoates (PHAs) - Maoni. Int J Biol Macromol. 131. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.03.099
4. Johnston B na wenzake. 2018. Uzalishaji wa Microbial wa Polyhydroxyalkanoates kutoka kwa Vipande vya Taka vya Polystyrene Vilivyopatikana Kwa Kutumia Uharibifu wa Kioksidishaji. Polima (Basel). 10 (9). https://doi.org/10.3390/polym10090957
5. Poulopoulou N et al. 2019. Kuchunguza Bioplastiki ya Uhandisi wa Kizazi Kijacho: Michanganyiko ya Poly(alkylene furanoate)/Poly(alkylene terephthalate) (PAF/PAT). Polima (Basel). 11(3). https://doi.org/10.3390/polym11030556
KUHUSU MWANDISHI
Rajeev Soni PhD (Cambridge)
Dr Rajeev Soni ana PhD katika Biolojia ya Molekuli kutoka Chuo Kikuu cha Cambridge ambako alikuwa Cambridge Nehru na msomi wa Schlumberger. Yeye ni mtaalamu wa kibayoteki mwenye uzoefu na ameshikilia majukumu kadhaa ya juu katika taaluma na tasnia.
Maoni na maoni yaliyotolewa katika blogu ni yale ya mwandishi pekee na wachangiaji wengine, ikiwa yapo.
