Riciklimi i plastikës enzimatik i promovuar në mënyrë tejzanor

Polietileni tereftalati (PET) është një burim i madh mbetjesh që vjen kryesisht nga shishet e ujit dhe pijeve të përdorura. Deri kohët e fundit, riciklimi i PET rezultoi në plastikë me cilësi të ulët. Një enzimë e re mutant premton degradimin e PET në lëndë të parë të pacenuar, e cila mund të përdoret për plastika të reja me cilësi të lartë. Enzimat e promovuara me ultratinguj tregojnë një efikasitet më të lartë, duke përshpejtuar riciklimin enzimatik të plastikës dhe duke rritur kapacitetet e procesit.

Ultratinguj për riciklimin enzimatik të plastikës

Ultratingulli me intensitet të lartë dhe me frekuencë të ulët është i njohur për efektet e tij në reaksionet enzimatike. Sonication mund të përdoret për të dy, aktivizimin dhe inaktivizimin e enzimave. Sonicizimi i kontrolluar në amplituda të ulëta deri në mesatare aktivizon enzimat dhe nxit transferimin e masës midis enzimave dhe substratit, gjë që rezulton në rritjen e aktivitetit katalitik të enzimave.
Sonication ndryshon karakteristikat e enzimës duke nxitur aktivitetin e enzimës. Para-trajtimi i substratit me ultratinguj përshpejton reaksionet enzimatike.
Përzierja tejzanor promovoi transferimin e masës midis enzimave dhe substratit plastik, në mënyrë që enzima të mund të depërtojë dhe të degradojë shkrirjen e PET shumë kristalor. Si një teknologji me efikasitet energjetik dhe të lehtë për t'u përdorur, sonication ndihmon në riciklimin e PET me kosto efektive dhe miqësore me mjedisin.

Shpërndarja tejzanor e enzimës dhe substratit

Qethja dhe mikroturbulencat e krijuara në mënyrë ultrasonike janë të njohura për efikasitetin e tyre të lartë kur bëhet fjalë për shpërndarjen e aplikacioneve. Dispersioni i induktuar në mënyrë ultrasonike i agregateve enzimë si dhe i aglomerateve të substratit përmirëson aktivitetin katalitik enzimatik pasi shpërbërja e agregateve molekulare dhe aglomerateve rrit sipërfaqen aktive midis enzimave dhe substratit për reagim.

Enzima kutinazë e promovuar në mënyrë tejzanore

Sonicizimi ka treguar rezultate të mira në aktivizimin e enzimës utinazë Thc_Cut1 në lidhje me aktivitetin e saj të hidrolizës PET. Degradimi enzimatik i zgjeruar në mënyrë ultrasonike i PET rezultoi në një rritje 6.6-fish të produkteve të degradimit të lëshuar në krahasim me PET të patrajtuar. Një rritje e përqindjes kristalore (28%) në pluhurin dhe filmat PET rezultoi në rendimente më të ulëta të hidrolizës, të cilat mund të lidhen me disponueshmërinë e ulët të sipërfaqes. (krh. Nikolaivits et al. 2018)

Rreth riciklimit enzimatik të plastikës

Enzima hidrolize e kompostit kutinaza e degës së gjetheve (LLC) gjendet në natyrë dhe pren lidhjet midis dy blloqeve të ndërtimit të polietilen tereftalatit (PET), tereftalatit dhe etilen glikolit. Megjithatë, efektiviteti i përgjithshëm i enzimës dhe ndjeshmëria e saj ndaj nxehtësisë janë faktorë kufizues të reagimit, të cilët reduktojnë ndjeshëm efikasitetin e procesit. Enzima e kutinazës së kompostos së degëve të gjetheve fillon të degradohet në 65°C, ndërsa proceset e degradimit të PET kërkojnë temperatura 72°C ose më të larta, temperatura në të cilën PET fillon të shkrihet. PET i shkrirë është faktor i rëndësishëm procesi pasi shkrirja ofron një sipërfaqe më të lartë ku enzima mund të punojë.
Hulumtuesit kanë ri-inxhinieruar enzimën e kutinazës së kompostit të degëve të gjetheve natyrale dhe kanë ndryshuar aminoacidet në vendet e saj të lidhjes. Kjo rezultoi në një enzimë mutant e cila tregon një aktivitet të rritur me 10,000 herë në thyerjen e lidhjeve PET (krahasuar me enzimën vendase LLC) dhe një stabilitet të përmirësuar ndjeshëm ndaj nxehtësisë. Kjo do të thotë se enzima e re mutant nuk shpërbëhet në 72°C, temperatura në të cilën PET fillon të shkrihet.
Shpërndarja tejzanor dhe aktivizimi i sipërfaqes nxit reaksionin katalitik të drejtuar në mënyrë enzimatike. Parametrat specifikë të sonikacionit si amplituda tejzanor, koha, temperatura dhe presioni mund të përshtaten saktësisht me llojin e enzimës për të rritur aktivitetin e saj katalitik. Parametrat e përpunimit tejzanor dhe efektet e tyre në enzima varen nga lloji specifik i enzimës, përbërja e saj aminoacide dhe struktura konformuese. Kështu, çdo lloj enzime ka kushte optimale të procesit në të cilat arrihet aktivizimi optimal i enzimës.

Procesorë tejzanor me performancë të lartë për reaksione enzimatike

Hielscher Ultrasonics ka një përvojë të gjatë në projektimin, prodhimin dhe shpërndarjen e ultrazërit me performancë të lartë për aplikime të energjisë në laborator dhe industri. Njohuritë dhe përvoja jonë në përpunimin e sofistikuar tejzanor është pjesë e ofertës që ne ofrojmë klientëve tanë.
Ne i udhëzojmë klientët tanë që nga konsultimi i parë mbi testimin e fizibilitetit dhe optimizimin e procesit deri në instalimin dhe funksionimin përfundimtar të sistemit tuaj tejzanor.
Pajisjet tona tejzanor të kontrollueshme saktësisht lejojnë të ndikojnë në aktivitetin e enzimës, kinetikën, vetitë termodinamike si dhe temperaturën e përpunimit.
Portofoli ynë i përpunuesve të fuqishëm dhe të besueshëm me ultratinguj mbulon gamën e plotë nga pajisja kompakte laboratorike e dorës deri te përpunuesit në stol dhe plotësisht industrialë. Nga 200 watts e lart, të gjitha pajisjet ultrasonike janë të pajisura me një ekran dixhital me prekje, softuer inteligjent, kontroll në distancë të shfletuesit dhe protokollim automatik të të dhënave në një kartë SD të integruar. Modaliteti i ciklit të tingullit të rregullueshëm individualisht (modaliteti puls) ju lejon të vendosni dhe kontrolloni ekspozimin e enzimës (koha dhe periudhat e pushimit) ndaj trajtimit me ultratinguj. Fortësia e pajisjeve ultrasonike të Hielscher lejon funksionimin 24/7 në punë të rënda dhe në mjedise kërkuese.
Tabela e mëposhtme ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonikëve tanë: