biokatalytických

Biokatalytické procesy využívají enzymy nebo jiné biologické katalyzátory k urychlení chemických reakcí za podmínek blízkých přírodě. Základními katalyzátory jsou enzymy, které mohou být použity jako izolované proteiny, či celé buňky s vnitřními katalytickými kapacitami. Biokatalytika se uplatňuje v mnoha odvětvích: průmyslové chemii, farmacii, potravinářství a ochraně životního prostředí.

Hlavními výhodami biokatalytických přístupů jsou vysoká specifita a enantiospecifičnost: enzymy často produkují konkrétní enantiomery chiralních sloučenin s minimem vedlejších produktů. Pracují v relativně mírných teplotách a pH v vodném prostředí, což snižuje spotřebu energie a množství odpadu. Díky možnosti imobilizace lze katalyzátory recyklovat a procesy zjednodušit.

Katalyzátory mohou být buď izolované enzymy, nebo celé buňky využívané jako biokatalyzátory. Imobilizace na pevnou fázi, porézní materiály či membrány zlepšuje stabilitu a opakované použití. Moderní biokatalýza často zahrnuje proteinové inženýrství a evoluční techniky pro zlepšení aktivity, specifičnosti a odolnosti vůči organickým rozpouštědlům.

Použití biokatalytických procesů zahrnuje syntézu léčivých látek a jejich chiralitu, výrobky v potravinářství (např. enzymatické zpracování), výrobu biopaliv, či environmentální aplikace jako rozkládání znečišťujících látek. Přesto zůstávají výzvy v podobě stability, škálovatelnosti a nákladů na výrobu katalyzátorů, které se řeší kombinací bioprocesního inženýrství a moderní genetické modifikace.