Tecnologia prospecção sobre Enzimas: Aplicação, Marketing e Engenharia

Tecnologia prospecção sobre Enzimas: Aplicação, Marketing e Engenharia

resumo:

As enzimas são moléculas de proteínas que funcionam como catalisadores especializados para reações químicas. Eles têm contribuído grandemente para a indústria química tradicional e moderna, melhorando os processos existentes.

Neste artigo, vamos primeiro dar uma pesquisa de aplicações industriais representativos de enzimas, com foco nas aplicações técnicas, indústrias de ração, processamento de alimentos e produtos cosméticos.

Os recentes desenvolvimentos e aplicações de enzimas na indústria que são importantes são revistos. Em seguida, grandes esforços são dedicados para o mercado mundial de enzimas a partir das perspectivas de demanda e produção. Especial atenção é colocada sobre o mercado chinês de enzima.

Embora as aplicações de enzimas estão sendo desenvolvidos em pleno andamento, os avanços são necessários para superar suas fraquezas em principais atividades que contenham durante os processos catalíticos. Estratégias de análise metagomica , tecnologia de exibição da superfície celular e sistema livre de células podem dar soluções valiosas na nova exploração de enzima e engenharia de enzimas .

1. Introdução

As enzimas são catalisadores naturais. Eles são produzidos pelos organismos vivos para aumentar a taxa de um imenso e diverso conjunto de reacções químicas que são necessárias para a vida. Eles estão envolvidos em todos os processos essenciais para a vida, como a replicação do DNA e transcrição, síntese de proteínas, metabolismo e transdução de sinal, etc.E sua capacidade de realizar transformações químicas muito específicas tornou-os cada vez mais úteis em processos industriais.

Inúmeros comentários relativos a diversos temas foram publicados, relativos a estratégias de engenharia de enzimas [1,2], biocatalisador em síntese orgânica [3], a produção de biocombustíveis [4], e aspectos selecionados de bioprocessos [5].

Os processos representativos da DSM, a BASF, e Lonza foram discutidas com relação a perspectivas tecnológicas e econômicas da enzima na aplicação industrial [6].

Em seguida, esta revisão se concentrará em três pontos :

Em primeiro lugar, as atenções são dadas para o status atual de aplicações de enzimas representativas no campo das aplicações técnicas, indústria de alimentos, processamento de alimentos e cosméticos, com o objetivo de compreender o impacto da enzima em indústria química moderna. Em segundo lugar, são feitos esforços para desenhar um cenário simples e claro sobre a estrutura industrial do mercado de enzimas global.

Ambiente geral da oferta e demanda de mercado chinês da enzima é analisado criticamente. Para avaliar de forma realista e som, grandes quantidades de informação foram recolhidas a partir de várias fontes, incluindo livros, periódicos, literaturas de patentes, o relatório anual da empresa, relatório de pesquisa de mercado e página na internet.

Embora as preparações de enzimas tenham sido utilizadas pela humanidade ao longo de um longa história, avanços são necessários para estender os seus usos em áreas mais amplas com desempenho mais superior. Os recentes avanços em nova engenharia enzimática são brevemente introduzidos na última parte, especialmente para metagenômica, técnicas de exibição de superfície e sistemas livres de células.

2. Os pedidos de enzimas industriais

As enzimas são aplicadas em vários campos, incluindo o uso técnico, fabricação de alimentos, nutrição animal, cosméticos, medicamentos, e como ferramentas de pesquisa e desenvolvimento. Actualmente, quase 4000 enzimas são conhecidas, e destes, cerca de 200 tipos originais microbianos são utilizados comercialmente. No entanto, apenas cerca de 20 enzimas são produzidas em escala verdadeiramente industrial. Com a melhor compreensão da bioquímica enzima de produção, os processos de fermentação, e métodos de recuperação, um número crescente de enzimas industriais pode ser previsível.

A demanda mundial de enzimas é satisfeita por cerca de 12 grandes produtores e 400 menores fornecedores. Quase 75% das enzimas no total são produzidos por três empresas de enzimas de topo, DuPont Novozymes Dinamarca-baseado ou seja, com base nos EUA (através da aquisição de maio 2011, Danisco baseado no Dinamarca) e baseia-Roche Suíça.

O mercado é altamente competitivo, tem margens de lucro pequenas e é tecnologicamente intensivos.

O Quadro 1 apresenta os exemplos representativos de aplicações de enzimas com base em diferentes setores industriais, e discute os benefícios técnicos em diversas áreas. De acordo com um relatório de pesquisa da Agência Ambiental Federal austríaca [7], cerca de 158 enzimas foram utilizadas na indústria de alimentos, 64 enzimas na aplicação técnica e 57 enzimas na ração, das quais 24 enzimas são utilizadas em três sectores industriais. Quase 75% de todas as enzimas industriais são enzimas hidrolíticas. Carboidrases, proteases e lipases dominam o mercado de enzimas, representando mais de 70% de todas as vendas de enzimas.

2.1 enzimas em aplicações técnicas

Enzimas técnicas são normalmente usados como massa enzimas em detergentes, têxteis, indústrias de papel e celulose, síntese orgânica e indústria de biocombustíveis. Enzimas técnicas são avaliadas em mais de US $ 1 bilhão em 2010 por várias associações de pesquisa. Estima-se que o mercado de enzimas técnica aumentará a uma taxa composta de crescimento anual de 6,6% (CAGR) para chegar a US $ 1,5 bilhão em 2015, com as maiores vendas no mercado mercado de couro e de bioetanol [12].

Enzimas comercialmente disponíveis usadas nestes domínios são as amilases, proteases, lipases, celulases, xilanases e catalases, etc.

Entre estes, alfa-amilases parecem ser as enzimas mais versáteis do setor industrial da enzima, sem dúvida devido à abundância de amido, com as aplicações que vão desde a conversão do amido em xaropes de açúcar, e a produção de ciclodextrinas para a indústria farmacêutica .

Com o aumento no seu espectro de aplicação, a pesquisa está focada em desenvolvimento de novos alfa amilases