Rimozione di sticky
Gli enzimi vengono utilizzati dall'industria della cellulosa e della carta per la rimozione di "stickies", le colle, gli adesivi e i rivestimenti che vengono introdotti nella polpa durante il riciclaggio della carta. Gli stickies sono materiali organici viscosi, idrofobi e flessibili che non solo riducono la qualità del prodotto finale, ma possono intasare le macchine della cartiera e costare ore di fermo macchina. I metodi chimici per la rimozione di stickies non sono stati, storicamente, soddisfacenti al 100%.
Gli stickies sono tenuti insieme da legami di estere e l'uso di enzimi esterasi nella polpa ha notevolmente migliorato la loro rimozione. Le esterasi tagliano gli stickies in composti più piccoli, più idrosolubili, facilitando la loro rimozione dalla polpa. Dalla prima metà di questo decennio, le esterasi sono diventate un approccio comune al controllo degli stickies. I loro limiti sono, essendo enzimi, in genere sono efficaci solo a temperature e pH moderati. Inoltre, alcune esterasi potrebbero essere efficaci solo contro determinati tipi di esteri e la presenza di altre sostanze chimiche nella polpa può inibire la loro attività.
La ricerca è rivolta a nuovi enzimi e modifiche genetiche degli enzimi esistenti, per ampliare la loro temperatura effettiva e gli intervalli di pH e le capacità del substrato.
detergenti
Gli enzimi sono stati utilizzati in molti tipi di detergenti per oltre 30 anni da quando sono stati introdotti per la prima volta da Novozymes. L'uso tradizionale degli enzimi nei detersivi per bucato ha coinvolto quelli che degradano le proteine causando macchie, come quelle che si trovano nelle macchie di erba, vino rosso e terreno.
Le lipasi sono un'altra classe utile di enzimi che possono essere utilizzati per sciogliere le macchie di grasso e pulire le trappole di grasso o altre applicazioni di pulizia a base di grasso.
Attualmente, un'area popolare di ricerca è l'indagine di enzimi che possono tollerare, o anche avere attività più elevate, a temperature calde e fredde. La ricerca di enzimi termotolleranti e crioterapici ha attraversato il globo. Questi enzimi sono particolarmente desiderati per migliorare i processi di lavaggio in cicli di acqua calda e / o a basse temperature per il lavaggio di colori e scuri. Sono anche utili per i processi industriali in cui sono richieste alte temperature o per il biorisanamento in condizioni difficili (ad es. Nell'Artico). Gli enzimi ricombinanti (proteine ingegnerizzate) sono ricercati usando diverse tecnologie del DNA come la mutagenesi sito-diretta e il mescolamento del DNA.
Tessile
Gli enzimi sono ora ampiamente utilizzati per preparare i tessuti di cui sono fatti i vestiti, i mobili e altri articoli per la casa. Le crescenti richieste di ridurre l'inquinamento causato dall'industria tessile hanno alimentato i progressi biotecnologici che hanno sostituito sostanze chimiche aggressive con enzimi in quasi tutti i processi di produzione tessile. Gli enzimi vengono utilizzati per migliorare la preparazione del cotone per la tessitura, ridurre le impurità, ridurre al minimo i "tiri" nel tessuto o come pre-trattamento prima di morire per ridurre il tempo di risciacquo e migliorare la qualità del colore.
Tutte queste fasi non solo rendono il processo meno tossico ed ecologico, ma riducono i costi associati al processo di produzione e al consumo di risorse naturali (acqua, elettricità, combustibili), migliorando nel contempo la qualità del prodotto tessile finale.
Alimenti e bevande
È l'applicazione domestica per la tecnologia enzimatica a cui la maggior parte delle persone ha già familiarità. Storicamente, gli umani hanno usato enzimi per secoli, nelle prime pratiche biotecnologiche , per produrre alimenti, senza saperlo veramente. È stato possibile produrre vino, birra, aceto e formaggi, ad esempio, a causa degli enzimi presenti nei lieviti e nei batteri utilizzati.
La biotecnologia ha reso possibile isolare e caratterizzare gli enzimi specifici responsabili di questi processi. Ha permesso lo sviluppo di ceppi specializzati per usi specifici che migliorano il sapore e la qualità di ogni prodotto.
Gli enzimi possono anche essere utilizzati per rendere il processo più economico e più prevedibile, quindi un prodotto di qualità è garantito con ogni lotto preparato. Altri enzimi riducono il tempo necessario per l'invecchiamento, aiutano a chiarire o stabilizzare il prodotto o aiutano a controllare il contenuto di alcol e zucchero.
Per anni, anche gli enzimi sono stati usati per trasformare l'amido in zucchero. Gli sciroppi di mais e di grano sono usati in tutto il settore alimentare come dolcificanti. Utilizzando la tecnologia enzimatica, la produzione di questi dolcificanti può essere meno costosa rispetto all'uso di zucchero di canna. Gli enzimi sono stati sviluppati e potenziati utilizzando metodi biotecnologici, per ogni fase del processo.
Pelle
In passato, il processo di concia si nasconde nella pelle utilizzabile comporta l'uso di molti prodotti chimici nocivi. La tecnologia degli enzimi è avanzata in modo tale che alcune di queste sostanze chimiche possono essere sostituite e il processo è in realtà più rapido ed efficiente. Esistono enzimi che possono essere applicati ai primi passaggi del processo in cui vengono rimossi grasso e peli dalle pelli. Gli enzimi vengono anche utilizzati durante la pulizia e la rimozione della cheratina e dei pigmenti e per migliorare la morbidezza della pelle. Aiutano anche a stabilizzare la pelle durante il processo di concia per evitare che marcisca.
Plastica biodegradabile
Le materie plastiche prodotte con metodi tradizionali provengono da risorse di idrocarburi non rinnovabili. Sono costituiti da lunghe molecole di polimero strettamente legate l'una all'altra e che non possono essere scomposte facilmente decomprimendo i microrganismi. La plastica biodegradabile può essere prodotta usando polimeri vegetali di frumento, mais o patate e consiste in polimeri più corti e più facilmente degradabili.
Poiché le plastiche biodegradabili sono più solubili in acqua, molti dei prodotti attuali che li contengono sono una miscela di polimeri biodegradabili e non degradabili. Alcuni batteri possono produrre granuli di plastica all'interno delle loro cellule. I geni per gli enzimi coinvolti in questo processo sono stati clonati in piante che possono produrre i granuli nelle loro foglie. Il costo delle materie plastiche a base vegetale limita il loro uso e non hanno incontrato un'accettazione diffusa da parte dei consumatori.
Il bioetanolo
Il bioetanolo è un biocarburante che ha già incontrato una diffusa accettazione da parte del pubblico. Potresti già utilizzare il bioetanolo quando aggiungi benzina al tuo veicolo. Il bioetanolo può essere prodotto da materiali vegetali amidacei utilizzando enzimi in grado di effettuare efficientemente la conversione. Allo stato attuale, il mais è una fonte di amido ampiamente utilizzata, tuttavia l'interesse crescente per il bioetanolo sta sollevando preoccupazioni mentre aumentano i prezzi del mais e il mais, poiché un approvvigionamento alimentare è minacciato. Altre piante tra cui grano, bambù o altre erbe sono possibili fonti candidate di amido per la produzione di bioetanolo.
È discutibile se il costo di produzione del bioetanolo sia inferiore a quello del consumo di combustibili fossili, in termini di emissioni di gas serra. La produzione di bioetanolo (coltivazioni, spedizioni, produzione) richiede ancora un grande contributo di risorse non rinnovabili. La ricerca tecnologica e la manipolazione degli enzimi per rendere il processo più efficiente, richiedendo così meno materiale vegetale o consumando meno combustibili fossili, sono in cantiere per migliorare questo settore della biotecnologia.