تولید بیوتکنولوژیک مواد شیمیایی با استفاده از آنزیم های دخیل در فرآیند فتوسنتز در ریزجلبک‌ها
✅ در گروهی از سویه های فعال فتوسنتزی که آنها را با نام «سیانوباکتری»ها می‌شناسیم، پتانسیل بسیار بالایی جهت کاربردهای بیوتکنولوژیکی دیده می‌شود و به این دلیل بسیار مورد توجه می‌باشند.در پروژه photobiocat اتحادیه اروپا، دانشجویان دکترای بین‌المللی زیر نظر متخصص؛ از نور به عنوان سوخت برای سرعت بخشیدن به واکنش‌های آنزیمی، به وسیله سیانوباکتریها استفاده می‌کنند. امید است که این تولید بیوکاتالیتیک مواد شیمیایی به طور قابل ملاحظه‌ای پایدارتر شود.این پروژه تازه شروع شده، توسط تیمی به رهبری Robert Kourist، رییس موسسه بیوتکنولوژی مولکولی TU Gras، هماهنگ می‌شود. دانشکده شیمی دانشگاه Gras نیز عضو هیات مدیره بوده و در نتیجه این پروژه قسمتی از شبکه NAWI Gras می‌باشد.
? پروژه photobiocat، دارای دو حوزه اصلی تمرکز است: قسمت اول، استفاده از سیانوباکتریها به عنوان بیوکاتالیست، جهت کاربردهای بیوتکنولوژیکی مبتنی بر نور، در بسیاری از واکنش‌های صنعتی بررسی و آزمایش می‌شود.مواد شیمیایی برای استفاده در پلیمرها، لوازم آرایشی و داروها، به طورفزاینده‌ای از لحاظ تکنولوژی، با استفاده از آنزیم‌ها جهت تسریع واکنش‌ها تولید می‌شوند.اگرچه تاکنون باید آنزیم‌ها توسط واکنش‌های معکوس ایجاد شوند ولی سنتز مولکول‌های پیچیده بسیار پرهزینه می‌باشد. سیانوباکتریها فتوسنتز انجام می‌دهند، به عبارت دیگر، آنها مواد دارای انرژی پایین را؛ صرفا با استفاده از نور، آب و CO2، به موادی با انرژی بالاتر تبدیل می‌کنند. اگر آنزیم‌ها با روش‌های ژنتیکی به سیانوباکتری وارد شوند، به لطف عملکرد کاتالیزوری آنها، واکنش شیمیایی انجام و بنابراین معادل هزینه بسیار گرانقیمت ارائه خواهد شد
?رهبر پروژه، Robert Kourist؛ توضیح میدهد:« اگر این آنزیم‌ها به فرایند فتوسنتز سیانوباکتریها متصل شوند، میتوان از اتلاف هزینه و محصولات جانبی اجتناب کرد و تولید مواد شیمیایی بیوتکنولوژیکی آسان‌تر، سریح‌تر و ارزان‌ترمی‌شود.اگرچه میدانیم که این پروژه در آزمابشگاه کار می‌کند ولی چالش یزرگ هم اکنون انتقال این پروسه به یک مقیاس صنعتی می باشد.» اتصال به فتوسنتز توسط چندین آنزیم مورد آزمایش قرار می‌گیرد، بنابراین میتواند گستره بزرگی از مواد شیمیایی را ایجاد کند.
?قسمت دوم تمرکز پروژه بر افزایش بهره‌وری، به وسیله ی انرژی نور گرفته شده است که میتواند به واکنش‌های آنزیمی منتقل شود. ریزجلبک‌های در حال رشد و نمو، در یک شرایط کنترل شده و داخل لوله‌های شیشه‌ای و فلاسک‌ها؛ در TU Gras به مدت چند هفته کشت داده می‌شوند.دکتر Robert Kourist می‌گوید: « ریزجلبک‌هایی که ما آنها را به دقت درphotobiocat بررسی خواهیم کرد؛ نمونه‌های در حال رشد بوده که به طور بیوتکنولوژیکی، در یک مقیاس صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند. سیانوباکتریها میتوانند در آزمایشگاه‌های ویژه جلبک رشد کرده و نور را تابش کند. اما پس ازمقدار معینی رشد، سلول‌ها بر روی یکدیگر سایه می‌اندازند. در نتیجه اثر نور کاهش یافته وجلبک نمیتواند از تمامی پتانسیل فتوسنتز خود بهره گیرد و در نتیجه فعالیت واکنش های مهم و ارزشمند متوقف می‌شود.»
?ترجمه : محمدتقی گنج‌خانلو
☑ لینک خبر
☑ عضویت در زیست فن میکروبی صنعتی محیط زیست
☑عضویت در کانال زیست فن
