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International journal of biological macromolecules2021Jun30Vol.181issue()

ラッカーゼの固定化のための技術と材料の現在の傾向を探る - レビュー

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Review
概要
Abstract

ナノテクノロジーは、多くのバイオテクノロジーセクターの背後にある科学を変えており、適用された生体触媒は例外ではありません。2017年、酵素産業は70億米ドル以上で評価され、2024年までに105億人に投影されました。ラッカーゼ酵素は、現在知られている現場で不可欠なツールと考えられているフェノールおよび非フェノール化合物を酸化することができる酸化還元酵素です。白いバイオテクノロジーとグリーン化学。Laccaseは、化学汚染物質や染料の検出と治療など、さまざまな環境プロセスで幅広い用途があるため、最も堅牢なバイオ触媒の1つです。ただし、これらの生体触媒プロセスは、通常、酵素の安定性、半減期の時間、および産業規模でのアプリケーションの実現可能性によって制限されます。物理的または化学的アプローチは、その触媒特性を改善し、再利用するために、さまざまなラッカーゼの固定化方法を実行しました。新興技術は、製造プロセスコストを削減し、サポートとして使用できる生態学的および経済的な材料を探している間、アプリケーションの実現可能性を高めることが証明されています。したがって、このレビューでは、最近研究された酵素固定化の傾向について説明し、その意図、その利点、および短所に使用される生体材料と農業産業廃棄物を分析します。最後に、この作業は、これらの材料と現在の課題と潜在的な代替案で得られたパフォーマンスも強調しています。

ナノテクノロジーは、多くのバイオテクノロジーセクターの背後にある科学を変えており、適用された生体触媒は例外ではありません。2017年、酵素産業は70億米ドル以上で評価され、2024年までに105億人に投影されました。ラッカーゼ酵素は、現在知られている現場で不可欠なツールと考えられているフェノールおよび非フェノール化合物を酸化することができる酸化還元酵素です。白いバイオテクノロジーとグリーン化学。Laccaseは、化学汚染物質や染料の検出と治療など、さまざまな環境プロセスで幅広い用途があるため、最も堅牢なバイオ触媒の1つです。ただし、これらの生体触媒プロセスは、通常、酵素の安定性、半減期の時間、および産業規模でのアプリケーションの実現可能性によって制限されます。物理的または化学的アプローチは、その触媒特性を改善し、再利用するために、さまざまなラッカーゼの固定化方法を実行しました。新興技術は、製造プロセスコストを削減し、サポートとして使用できる生態学的および経済的な材料を探している間、アプリケーションの実現可能性を高めることが証明されています。したがって、このレビューでは、最近研究された酵素固定化の傾向について説明し、その意図、その利点、および短所に使用される生体材料と農業産業廃棄物を分析します。最後に、この作業は、これらの材料と現在の課題と潜在的な代替案で得られたパフォーマンスも強調しています。

Nanotechnology has transformed the science behind many biotechnological sectors, and applied bio-catalysis is not the exception. In 2017, the enzyme industry was valued at more than 7 billion USD and projected to 10.5 billion by 2024. The laccase enzyme is an oxidoreductase capable of oxidizing phenolic and non-phenolic compounds that have been considered an essential tool in the fields currently known as white biotechnology and green chemistry. Laccase is one of the most robust biocatalysts due to its wide applications in different environmental processes such as detecting and treating chemical pollutants and dyes and pharmaceutical removal. However, these biocatalytic processes are usually limited by the lack of stability of the enzyme, the half-life time, and the application feasibility at an industrial scale. Physical or chemical approaches have performed different laccase's immobilization methods to improve its catalytic properties and reuse. Emerging technologies have been proven to reduce the manufacturing process cost and increase application feasibility while looking for ecological and economical materials that can be used as support. Therefore, this review discusses the trends of enzyme immobilization recently studied, analyzing biomaterials and agro-industrial waste used for that intention, their advantages, and disadvantages. Finally, the work also highlights the performance obtained with these materials and current challenges and potential alternatives.

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