فناوری آنزیم
مطالعه آنزیم های صنعتی و کاربرد آنها را فناوری آنزیم می نامند. آنزیم ماده ای است که به عنوان یک کاتالیزور در موجودات زنده عمل می کند و سرعت انجام واکنش های شیمیایی را تنظیم می کند بدون اینکه خودش در این فرآیند تغییر کند. آنزیم های موجود در طبیعت از زمان های قدیم در تولید محصولات غذایی مانند پنیر، خمیر مایه، آبجو، شراب و سرکه و در ساخت کالاهایی مانند چرم، نیل و کتان استفاده می شده است. فناوری آنزیم به طور گسترده شامل تولید، جداسازی، تصفیه و استفاده از آنزیم‌ها (به شکل محلول یا بی‌حرکت) برای نفع نهایی نوع بشر است. علاوه بر این، فناوری DNA نوترکیب و مهندسی پروتئین درگیر در تولید آنزیم‌های کارآمدتر و مفیدتر نیز بخشی از فناوری آنزیم است.
بنابراین، امروزه فناوری آنزیم بیشتر به استفاده از تغییر ساختار آنزیم (و در نتیجه عملکرد آن) یا اصلاح فعالیت کاتالیزوری آنزیم‌های جدا شده برای تولید متابولیت‌های جدید، اجازه دادن به مسیرهای جدید (کاتالیز شده) برای رخ دادن واکنش‌ها یا تبدیل از برخی ترکیبات خاص به سایر ترکیبات اشاره دارد (تبدیل زیستی).
اهداف
توسعه محصولات، فرآیندها و خدمات جدید و پایدارتر برای رفع نیازهای انسان یا بهبود فرآیندها برای تولید محصولات موجود از مواد خام جدید و زیست توده.
اهمیت فناوری آنزیم
آنزیم ها کاربردهای گسترده ای دارند. این موارد شامل استفاده از آنها در تولید مواد غذایی، پردازش و نگهداری مواد غذایی، پودرهای لباسشویی، تولید نساجی، صنعت چرم، صنعت کاغذ، کاربردهای پزشکی و بهبود محیط زیست و در تحقیقات علمی است. طبق برآوردهای اخیر، اکثریت بزرگی از آنزیم های تولید شده به صورت صنعتی در فرآیندهای مربوط به غذاها (45%)، شوینده ها (35%)، منسوجات (10%) و چرم (3%) مفید هستند. محصولات فناوری آنزیم برای مواد شیمیایی، دارویی، سوخت، مواد غذایی یا افزودنی های کشاورزی مفید خواهد بود. تعدادی از ویژگی که ممکن است با مهندسی ژنتیک بهبود یا تغییر داده شود، همچنین عملکرد و سینتیک آنزیم، سهولت فرآیند پایین دستی و جنبه های مختلف ایمنی. آنزیم های میکروارگانیسم های خطرناک یا تایید نشده و بافت گیاهی یا حیوانی با رشد کند یا محدود ممکن است به میکروارگانیسم های ایمن با تولید بالا کلون شوند. در آینده، آنزیم ها ممکن است دوباره طراحی شوند تا به طور مناسب تری در فرآیندهای صنعتی قرار گیرند.
کاربردهای فناوری آنزیم
در فناوری آنزیم – زیرشاخه بیوتکنولوژی – فرآیندهای جدیدی برای تولید محصولات حجیم و با ارزش افزوده بالا با استفاده از آنزیم‌ها به عنوان کاتالیزور زیستی به منظور رفع نیازهایی مانند غذا (مانند نان، پنیر، آبجو، سرکه)، مواد شیمیایی خوب (مانند اسیدهای آمینه، ویتامین ها) و داروها توسعه یافته و در حال توسعه است.
آنزیم ها همچنین برای ارائه خدمات، مانند فرآیندهای شستشو و محیطی، یا برای اهداف تحلیلی و تشخیصی استفاده می شوند.
پیشرفت در فناوری آنزیم
- آنزیم های جدید در محیط طبیعی و با انتخاب سویه جستجو می شوند
- آنزیم‌های صنعتی تثبیت‌شده به روش‌های گوناگونی که می‌توان تصور کرد استفاده می‌شوند.
- آنزیم های جدید توسط مهندسی ژنتیک طراحی و تولید می شوند.
- کاتالیزورهای آلی جدید با استفاده از دانش ایجاد شده از آنزیم شناسی در حال طراحی و سنتز هستند. و
- سیستم های آنزیمی پیچیده تری در حال استفاده هستند.
برنامه های کاربردی آینده
- بهره برداری از آنزیم ها به عنوان الکتروکاتالیست (بیوسنسورهای خاص)
- آنزیم ها به عنوان ابزار تحلیلی برای اندازه گیری ترکیبات خاص، برای بازسازی متابولیت های خاص
- استفاده از آنزیم در سنتز مواد آلی حجیم و تولید عطر و لوازم آرایشی
- استفاده از آنزیم در تشکیل طعم دهنده ها و ترکیبات معطر
- استفاده از آنزیم ها به عنوان ابزاری برای سم زدایی بقایای آفت کش ها
- آنزیم ها به عنوان مانیتور سطوح مواد شیمیایی سمی در غذا و آب
کاربردهای زیست پزشکی فناوری آنزیم عبارتند از:
- سنتز ترکیبات ضد میکروبی جدید
- درمان جایگزینی آنزیم
- آنزیم ها در درمان سرطان
- پیوند آنزیمی و کاربردهای پوستی
- آنزیم ها به عنوان فعال کننده های زیست مولکول های پیش ساز
- فناوری آنزیمی در پیشگیری از حفره های دندانی
“کیمیا زیست گستر نوین” در راستای ارتقاء تولیدات و سطح علمی کشور مبادرت به واردات و توزیع مواد شیمیایی و مصرفی آزمایشگاهی کرده است. هدف مجموعه ما تأمين مواد و تجهيزات مورد نياز در بخش هاى مختلف آزمايشگاهى، تحقيقاتى، بيمارستانى، صنعتى و … مي باشد.
