Využití recyklovaných PET lahví jako biokatalyzátoru 06. 06. 2014 Ing. Ludmila Navrátilová ___________________________________________________________________________________________________ Recyklace plastových odpadů je zatím technicky náročnou záležitostí zatěžující životní prostředí. Množství spotřebovaných obalových materiálů z plastů každoročně narůstá. V České republice se na třídění všech druhů odpadů podílí 70 % obyvatelstva a na 1 občana se vytřídí ročně 40 kg odpadů (plast, papír, sklo, nápojový karton) (1). Česká republika se proto může řadit mezi země, které v Evropské unii zodpovědně třídí nejen plastové odpady. Recyklovatelné plasty, PET lahve, lze však zpracovat dalším způsobem, které nabízí VUT v Brně. Vědci na Fakultě chemické, Ústavu chemie potravin a biotechnologií – doc. Ing. Jiřina Omelková, CSc. a Ing. Miroslava Zichová, vyvinuli technologii sloužící k přípravě a využití drtě z bezbarvých PET lahví, na kterou lze imobilizovat biologicky aktivní látky. Imobilizace v biotechnologiích představuje „techniky používané pro fyzikální nebo chemickou fixaci buněk, organel, enzymů nebo jiných proteinů (např. monoklonálních protilátek) na pevný povrch nebo zadržených membránou“ (2). Proces přípravy nosiče pro imobilizaci PET lahví spočívá v rozdrcení plastových obalů. Vzniklá drť se dále separuje na dílčí frakce, přičemž částice menší než 0,8 mm se použijí k imobilizaci. Aktivace nosiče pro imobilizaci enzymů proběhne třepáním drtě v kombinaci s acetonem, které trvá v rozmezí 5 až 10 hodin. Získaný nosič pro imobilizaci enzymů se následně vysuší. Enzym se poté aplikuje do reakční směsi. V praxi tento vynález znamená zvýšení stability enzymů a umožnění jejich opakovaného nebo kontinuálního používání. Mezi další výhodu imobilizovaných enzymových systémů patří jejich technologická vlastnost, která umožňuje snadnější separaci produktů a recyklaci biokatalyzátoru. Jeden z možných způsobů použití je při degradaci složitých polysacharidů na zkvasitelné cukry, čímž dochází k urychlení a usnadnění celého biotechnologického postupu. I když je nejlepší odpad ten který nevznikne, tento způsob recyklace umožňuje využití odpadu jako nosiče pro imobilizaci enzymů v biotechnologických procesech, zejména v potravinářském a farmaceutickém průmyslu či při zpracování odpadních materiálů rostlinného původu na zkvasitelné cukry. Jelikož jsou PET obaly v potravinářství používány, nejsou potraviny vystaveny kontaktu s látkami (nosiči), které by v této oblasti nebyly povoleny. Technologii lze následně využít při fermentačních procesech za účelem výroby bioethanolu. Technologie přináší efektivní využití odpadní suroviny, která významně snižuje cenu nosiče, jehož cena i proces získání jsou běžně daleko nákladnější a náročnější. Řešení je ojedinělé v tom, že doposud nebyl z PET lahví připraven nosič, který by byl použit pro imobilizaci biologicky aktivních látek, ale doposud získaná drť byla používána k výrobě polymerních výrobků denní potřeby. V současné době na VUT v Brně existují funkční vzorky technologického řešení a na technologii byl udělen patent a užitný vzor. Zdroje literatury: (1) EKO-KOM. Budoucnost odpadového hospodářství ČR. Odpady a obce: Hospodaření s komunálními odpady [online]. 2013 [cit. 2014-03-10]. 14. ročník, 129 s. Dostupné z: http://www.ekokom.cz/uploads/attachments/Obecne/sborniky/sbornik_Odpady_a_obce_2013.pdf (2) PURKRTOVÁ, Z. Imobilizace: pokus o přehled v oblasti enzymů a buněk. Vscht.cz [online]. Vysoká škola chemicko-technologickáPraze: 2012 [cit. 2014-03-10]. Dostupné z: http://biomikro.vscht.cz/vyuka/ib/9_prednaska2012.pdf Zdroj foto: Dave Goodman, Wikimedia Commons, 2009 Číslo přihlášky: 2011-811 Číslo dokumentu: 303640 Datum přihlášení: 12.12.2011 Název: Nosič pro imobilizaci enzymu, způsob jeho přípravy, způsob imobilizace enzymu a biokatalyzátor (EN: Carrier for enzyme immobilization, process for its preparation, enzyme immobilization method and biocatalyst ) Přihlašovatel/Majitel: Vysoké učení technické v Brně, Brno, CZ Původce: Jiřina Omelková Doc. Ing. CSc., Brno, CZ Miroslava Zichová Ing., Praha 52 - Hlubočepy, CZ 5. - poplatek zaplacen Zástupce: Inventia s.r.o., Kateřina Hartvichová RNDr., Na Bělidle 3, Praha 5, 15000 MPT: C 12 N 11/08, B 09 B 3/00 Datum zveřejnění: 23.01.2013 Datum udělení patentu: 13.12.2012 Datum publikace patentu: 23.01.2013 Stav: Platný dokument Druh: PV národní s žádostí o udělení patentu Anotace (CZ): Řešení poskytuje nosič pro imobilizaci enzymů, který obsahuje drť z PET obalů o velikosti částic menší než 0,8 mm, aktivovanou třepáním v acetonu po dobu v rozmezí 5 až 10 hodin. Tento nosič je vhodný zejména pro imobilizaci glykanohydroláz. Řešení zahrnuje i postup přípravy nosiče, postup imobilizace enzymů a výsledný biokatalyzátor. Anotace (EN): The present invention provides a carrier for immobilization of enzymes, which carrier comprises crushed material of PET bottles with a particle size less than 0.8 mm, activated by shaking in acetone for a period in the range of 5 to 10 hours. The carrier of the present invention is suited especially for immobilization of hydrolases. The invention also provides a process for preparing the above-described carrier, further a process for immobilization of enzymes as well as a resulting biocatalyst.