Biyokatalizör Olarak Fotosentetik Mikroalgler
Fotoğraf : Fotosentetik mikroalgler, biyoteknolojik uygulamalarda çok yüksek potansiyele sahip.
PhotoBioCat isimli yeni AB projesinin konusu mikroalglerin fotosentezi ile enzimleri birleştirerek biyokteknolojik kimyasal üretmek. Proje koordinatörü Graz Teknoloji Üniversitesi.
Yazın mavi-yeşil alglerin oluşturduğu halı, gölde yüzme keyfini engelleyebilir. Buna siyanobakteri olarak da bilinen birkaç fotosentetik mikroalg türü sebep oluyor. Diğer zararsız siyanobakteri türleri biyoteknolojik uygulamalar için yüksek potansiyele sahip ve bu sebeple çok rağbet görüyor. Projede, uzman rehberliğinde uluslararası doktora öğrencileri siyanobakteri vasıtasıyla enzimatik reaksiyonları hızlandırmak için ışığı ‘yakıt’ olarak kullanıyor. Bunun biyokatalitik kimyasal üretimini çok daha sürdürülebilir hale getireceği umuluyor. Yeni başlatılan proje, Graz Teknoloji Üniversitesi Moleküler Biyoloji Enstitüsü Başkanı Robert Kourist tarafından yönetilen bir ekiple koordine ediliyor. Graz Teknoloji Üniversitesi Kimya Enstitüsü de işin içinde. Dolayısıyla proje NAWI Graz ağının bir parçası.
Enzimleri Işık Kullanarak Güçlendirmek
PhotoBioCat projesinin iki ana odak alanı var. Birinde, ışık güdümlü biyoteknolojik uygulamalarda siyanobakteriyi biyokatalizör olarak kullanmak araştırılıyor ve bir dizi endüstri ilişkili model reaksiyonda deneniyor. Polimer, kozmetik ve ilaç üretimindeki kimyasalların, enzimlerin reaksiyonları hızlandırmak için kullanılmasıyla teknolojik üretimi gün geçtikçe artıyor. Ancak, şu zamana kadar enzimlerin karmaşık, pahalı moleküller olan indirgeyici eşitliklerle güdülenmesi gerekiyordu. Siyanobakteriler fotosentez yapıyor diğer bir deyişle ışık, su ve CO2 yardımıyla düşük-enerjili maddeleri yüksek-enerjili maddelere dönüştürüyor. Eğer enzimler siyanobakterilere yerleştirilirse katalitik özellikleriyle kimyasal reaksiyonu güdümleyecekler böylece pahalı indirgeyici eşitliklere gerek kalmayacak.
“Eğer enzimler, siyanobakterilerin fotosentezi ile birleştirilirse pahalı atık ve yan ürünler engellenebilir ve biyoteknolojik olarak kimyasal üretimi kolaylaşır, hızlanır ve ucuzlar” diye açıklıyor proje lideri Robert Kourist. Gram fiyatı 1000 Eurodan daha pahalı olan reaksiyon ortağı NADPH ( Nikotinamid Adenin Dinükleotit Fosfat) kullanımından yüksek miktarlarda tasarruf sağlanabilir. Ama o zamana kadar yapılacak hala çok fazla şey var. “ Yine de laboratuvar ortamında sistemin işlediğini biliyoruz. Şu an asıl iş prosesi endüstriyel boyuta taşımak” diyor Kourist. Bu yöntem üretilebilen kimyasal sayısını artırmak için birkaç farklı enzimle denenecek.
Diğer ana çalışma alanı da ışık enerjisinin depolanması ve enzimatik reaksiyonlara aktarılması vasıtasıyla verimi artırmak üzerine (in vitro, diğer bir deyişle siyanobakteri gibi canlı taşıyıcılar olmaksızın).
Birkaç haftadır Graz Teknoloji Üniversitesinde mikroalgler kontrollü bir şekilde büyüyor. “ PhotoBioCat projesinde araştırılan bir alt-konu da alglerin endüstride biyoteknolojik kullanımı için üretimi. Siyanobakteriler özel alg laboratuvarlarında üretilebilir ve ışığa maruz bırakılabilir. Ancak belli bir büyüme noktasından sonra hücreler birbirinin ışığını keser. Işığın etkisi azalır ve alglerin fotosentez potansiyelleri tam anlamıyla kullanılamaz böylece önemli reaksiyon aktivitesi kaybolur” diye açıklıyor proje lideri Robert Kourist.
Kaynak : sciencedaily.com
