הביקוש לירוק יותר

הטקסטיל העולמי, המזון, הקוסמטיקה והתרופות מסתמכות רבות על צבעונים סינתטיים, עם ייצור שנתי מוערך מעל 800,000 טון מטרי.עם זאת, גוף גדל של ראיות מצביע על סיכונים סביבתיים חמורים ובריאות הקשורים בצבעים סינתטיים.רבים מהתרכובות הללו נגזרים מ-800 אלף טון ייצור חזק יותר, המכילה חששות ארומטיים עמידים יותר, כאשר הם משחררים מים, הם חוסמים אור שמש, מערכת אקולוגית מימית, ויכולים לצבור יותר אפשרויות חיפוש אורגניות תחת מזעריות גבוהות יותר, תחת יכולת טיפולית יותר, אשר יכולות טיפוליות, אשר יכולות טיפוליות, אשר יכולות טיפוליות יותר, אשר יכולות טיפוליות, יותר, יותר, יותר, אשר יכולות טיפוליות יותר, יותר, יותר, תחת שימוש בטמפרטורות גבוהות יותר, בתנאי מזון אורגניות יותר, אשר יכולות להפחית את רמות גבוהות יותר, בתנאי מזון אורגניות יותר, יותר, אשר יכולות טיפוליות, אשר יכולות טיפוליות, אשר יכולות להפחית יותר, אשר יכולות להפחית את רמות גבוהות יותר, אשר יכולות דלקתיות, אשר יכולות טיפוליות, אשר יכולות להיות גבוהות יותר, בתנאי מזון בינוניות יותר, אשר יכולות טיפוליות, אשר יכולות טיפוליות, אשר יכולות להיות בשימוש נרחבות יותר, אשר יכולות להיות בשימוש נרחבות יותר, אשר יכולות טיפוליות, אשר

עלויות הסביבה והבריאות של אמנה

ייצור צבע מסורתי ויישום לייצר זיהום משמעותי.תעשיית הטקסטיל לבדה משחררת כ-2-20% ממי הפסולת התעשייתיים בעולם, הרבה ממנו מנוקד בצבעים לא מזוהמים, מתכות כבדות וכימיקלים עזריים המיוצרים גם בריכוזים נמוכים - חלקים ל מיליארד - צבעי יסוד מסוימים יכולים לגרום לרגישות בעור, בעיות נשימה, ושיבוש אנדוקריני בעובדים ובצרכנים קלים לא יכולים לעתים קרובות להוריד את הזיהומים אקולוגיים, לגרורתיים, לצמצום של מים רעילים, לזיהומים רעילים, ולצמצם את הגוף, לזיהומים רעילים, ללא אטומיים, לזיהומים רעילים, ולצמצם את המשתנים באופן מוחלטים, ללא אידיאולוגיים, ללא אידיאולוגיים, לזיהומים רעילים, לזיהומים רעילים, לזיהומים רעילים, לזיהומים רעילים, ללא חומרים מסוכנים, ללא חומרים מסוכנים לחלוטין.

אסטרטגיות ביו-טכניות: סקירה

ביוטכנולוגיה מספקת מסלולים מרובים לסנזה צבע, כל ממוקד על מסלולים מטבוליים שהתפתחו לייצר מולקולות צבעוניות להגנה, תקשורת, או קצירת אנרגיה. על ידי מניפולציה של מסלולים אלה במיקרובים, צמחים, או מערכות ללא תאים, החוקרים יכולים להשיג תשואה גבוהה של פיגמנטים טהורים תחת תנאים מבוקרים.

הנדסה גנטית של מיקרואורגניזמים

(הופנה מהדף הביוטכנולוגיה) כולל חיידקים ממונדסים וצעקות (FLT:0Escherichia coliFLT:1, FLT:2Pseudomonas putidaFLT 3) ו-(FLT:4Saccharomycess) אשר לעתים קרובות יש צורך ב-Valphicialstogine ⁇ igicialstogine) של ⁇

Biosynthesis מבוסס צמחים

צמחים התפתחו מסלולים מטבוליים מתוחכמות לייצור מגוון עצום של פיגמנטים, כולל אנתוציאינים, betalains, ו flavonoids. שינוי גנטי יכול להגביר את המסלולים האלה, זרם מחדש, ואפילו להציג פיגמנטים חדשים מאורגניזמים אחרים. Transgogenic טבק, תפוחי אדמה, ומודלים כבר לצבור רמות גבוהות של anthocianins, וכתוצאה מכך זרם אדום, סגול, וכחול רקמות של צמחיות, כגון צמחיות.

Enzyme-Catalyzed Dye Synthesis

מסלולים אנזומטיים מציעים אלטרנטיבה כימית ירוקה לסנתזת כימי, הפועל בתנאים קלים (buper צבעי, טמפרטורה מתונה, ליד-neutral pH) ומייצרים פחות חומרים לוואי.אנזימים מרכזיים הרלוונטיים לייצור צבע כוללים laccases, צמיגיםrosinas קלה יותר, חומרים אטומיים עמידים, ופוליפנול oxidas.

מערכות ללא תאים והנדסת מטאבולי

התפתחות עדכנית יותר היא השימוש במסלולים מטבוליים ללא תאים - ממושכים ארקדי אנזימים בשילוב עם מערכות התחדשות של קוץ - כדי לסנתז צבעים ב vitro. גישה זו מונעת מבעיות של רעילות לתאים גדלים, מאפשר שליטה מדויקת על תנאי התגובה, בעוד שעדיין לא ניתן לייצר גירוי מהיר של מסלולים ביו-תרפיים.

חזירים טבעיים מרכזיים מייצרים ביוטכניקה

פיתוח ביוטכני התמקד במספר סוגים של פיגמנטים טבעיים שכבר ידועים ב- GRAS (באופן כללי כבטוח) או שיש להם תיעוד חזק של שימוש בטוח במזון ובקוסמטיקה.מולקולות אלה הן מגוונות מבחינה כימית, המכסות טווח chromatic רחב, והם בעלי יכולת ביולוגית.

Anthocianins

אנתרופולוגים הם פיבנואידים מים אחראים לגוון אדום, סגול וכחול בפירות ופרחים רבים.יותר מ-700 אנתוציאנים שונים זוהו, שונה במספר ובמיקום של קבוצות הידרוקסלואיד ו methoxy, כמו גם חומרים כימיים , כמו גם חומרים הנדסת pH-חומצה (אנ') שלהם, צבעם תלוי ב- pH, שינוי מאדום (חומצה) לכחול (Falicicicicicicicolicolicolic) ב-Fericial) ו-Fercentgicial) ב-igicialicialtholtholtholicialramcligicial LTe) ב-Fercligicial (אנרגימנטלית:2Fercligicial צלוליקאית'Fercligicialricialricialr.com) LT2Funcligicialr.

carotenoids

(החומרים) הם פיגמנטים של terpenoid לימפופריים המספקים צבעים צהובים, כתום ואדום.דוגמאות כוללות אופטימיזציה של lycopene (אדום), בטא-קרוטן (אורי), ו astaxanthin (Pine-red) כי הם משתמשים ב-DSMNINECINEL (בקיצור של ®) ו-DVicialsto-Ficericericeric) עם שימוש ב-Fericine-Fericericerta-Fic) ב-F2Falicine.

Betalains

(א) הם פיגמנטים המכילים חנקן שנמצאו beetroot, prickly pear, וכמה פטריות הם מחולקים למומרנים אדומים-סגולים betailenthins. Betalains הם מים-soluble, יציב על טווח pH של 3-7, ואין להם רעילות ידועה שלהם.

עוד Dyes טבעיים

מעבר לשיעורי פיגמנט העיקריים, ביוטכנולוגיה הוחלה במספר צבעים טבעיים אחרים.אינדיגואידים, כגון אינדיגו ונגזרותיה, ניתן לייצר באמצעות מסלולים מיקרוביאליים אשר נמנעים מההרסנים הרעילים המשמשים בתהליך הקונבנציונלי. נזימטית משולבת בהצלחה סיבים מטוראו-גביע על ידי מונוקסיגנטינזים המכילים פלבנואידים המכילים מפונקציה סינתטית ישירות, כולל פיגמנטים בצבע כחול וגלואידים, הם יכולים לרת צבעים.

יתרונות ומגבלות של Dyes ביו-טכניים

המעבר לצבעים בעלי ידע ביוטכנולוגיה מציע יתרונות רבים, אך גם פרצופים מחסומים שיש לטפל בהם לאימוץ נרחב.

יתרונות סביבתיים וכלכליים

(ב) [15] ייצור טבעי (0) הוא תוצאה של מחלות: 1) בניגוד לצבעים סינטטיים, פיגמנטים טבעיים מתפרקים בקלות על ידי מיקרואורגניזמים ותנאים סביבתיים, צמצום זיהום לטווח ארוך:2 שאינם רעילים: 2 לא רעילים: חומרים כימיים מטבוליים: פילאומנטים טבעיים פחות יש היסטוריה ארוכה של שימוש בטוח במזון ובקוסמטיקה, ובדיקות רעילות מראה השפעות נמוכות ומסתוריות על ידי מחסנים:

אתגרים טכניים ו-Salability

(ב) (FLT:0) YELD ופרודוקטיביות: LT:1u) מטיפים נוכחיים עבור צבעים ביו-טכנולוגיים רבים, במיוחד anthocyanins ו betalains, עדיין נמוכים מאלה עבור מקבילות סינתטיות.תהליך התגברות באמצעות הערכה של חומרים מזינים ואופטימיזציה של מיקרו-אופטימיים נמשך, אך השגת שוויון בעלויות נותרת ללא שטף טבעי:

יישומים תעשייתיים ומחקרי מקרים

כמה חברות ושמרנים אקדמיים כבר בקנה מידה ייצור צבע ביו-טכני.

  • (בגרמניה):0 (גרמניה): ההרחבה של החברה מייצרת אינדיקאידאין וגמנטים מיקרוביאליים אחרים עבור תעשיית הטקסטיל, עבודה עם מותגים כמו פטגוניה כדי ליצור דונים צבועים עם אינדוגו חיידקי.
  • (FLT:0)Pili (צרפת): FLT:1 Pili משתמש בתסיסה מיקרוביאלית כדי לייצר מגוון של פיגמנטים טבעיים, כולל carotenoids ואינדיגואידים, עבור יישומי טקסטיל ואריזות.הם שיתפו פעולה עם מותגי אופנה גדולים כדי לפתח בגדי פיילוט.
  • (FLT:0)Colorifix (בריטניה): .FLT:1irval פיתחה פלטפורמה אשר מעבירה את כל הנתיב לייצור צבע לתוך מיקרואורגניזם יחיד, המאפשר את הצבע להיות מיוצר וליישם ביולוגי יחיד עם הסיבים.זה מבטל את הצורך סינתזה צבע בנפרד ותיקון שלבים, צמצום דרמטי של מים ושימוש כימי.
  • (ב) [ה]ה']: [ה][ה]] [ה]] [ה]] [ה]]] ב[ה] ב[ה], המהנדסים [ה] את ה[[ה[[המאה ה-20]], ו[[המאה ה-20]], [[המאה ה-20]], [[המאה ה-20]],]],]], [[המאה ה[[1924]]]],]],]],]], [[1924]],]],]],]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924

מחקרים אלה מראים כי ייצור צבע ביו-טכני אינו רק אפשרי מבחינה מדעית, אלא גם בעל יכולת כלכלית בקנה מידה מסחרי, במיוחד כאשר עלויות סביבתיות גדולות יותר מובנות.

כיוונים עתידיים וקרנות מחקר

כדי להאיץ את אימוץ של צבעי ביוטכנולוגיה-דרדרטיביים, המחקר מתמקד במספר תחומים מרכזיים:

  • (FLT:0) הרחבת צבעי הצבעים:FLT:1 הפיגמנטים טבעיים רבים מספקים גוונים מוגבלים בהשוואה לצבעים סינתטיים. Enzyme הנדסה וכריית metagenomic הם לגלות אנזים חדשים מקיצוניות וצמחים נדירים שיכולים לייצר כרומוזומפורים חדשים עם יציבות משופרת.
  • (FLT:0) אי-הההשרות יציבות: FLT:1גישות כוללות capsulation בפולימרים ביו-דידתיים (למשל, אלג'ינטה, שיוטוסאן), הדבקה מולקולרית והשימוש ב-pigments כדי להפחית את ההשפלה.עבור יישומים טקסטיל, פיתוח קשר קבוע סיבים באמצעות פונקציונליות אנזים הוא גם נחקר.
  • שילוב:0 (Processאינטגרציה:FLT:1 משלב ייצור צבע עם צבע בשלב יחיד (כפי שצבעי תיקון עושה) מקטין את מספר הפעולות והזרמים פסולת.פיתוח התסיסה מתמשכת עם טכנולוגיות נפרדות משולבות (מרומברנות, מודעות) יכול להוריד עלויות.
  • (FLT:0) הערכת מחזור החיים (LCA): ריגאורדיס LCA נדרש להשוות את טביעת הרגל הסביבתית של צבעים ביו-טכנולוגיים נגד צבעים קונבנציונליים וממושך צמחיים.
  • (FLT:0)Consumer and Industry Education:FLT:1 מותגים רבים הם ספקנים לגבי הביצועים ועלות של צבעים טבעיים.מחיש כי צבעים biotechnology-derived יכול להשיג מהירות צבע שווה ערך, מהירות כביסה, והתנגדות חשאית היא קריטית עבור קבלה בשוק.

מסקנה

ביוטכנולוגיה מציעה דרך מעשית, מדרגית לייצור צבעים שאינם רעילים, ידידותיים לסביבה.באמצעות הנדסה של מיקרואורגניזמים, צמחים ואנזימים, מדענים יכולים כעת לייצר פיגמנטים טבעיים כי הם biodegradable, מתחדשת ובטוחים לבני אדם ומערכת אקולוגית. בעוד אתגרים נשארים במונחים של תשואה, יציבות, ועלות, מחקר מתמשך וטייסים מסחריים להראות כי אלה משקעים יכולים להתגבר על כלחצים ביולוגיים קיימא עבור חומרים תעשייתיים, כדי לפתח חומרים תעשייתיים, כדי להמשיך את החומרים המשתנים, כדי לפתח חומרים תעשייתיים גדולים יותר ויותר, חומרים תעשייתיים, כדי לפתח תהליכים תעשייתיים.