Нанобиокатализаторы: потенциальные приложения в производстве биотоплива и биотрансформации

Ферменты широко используются в биопроцессах в качестве катализаторов для повышения производства биотоплива и высокоценных соединений (VAC). Для увеличения выхода продуктов в этих процессах исследователи работают над различными методами. Среди них перспективны нанобиокатализаторы (NBC), при которых ферменты иммобилизуют на нанонесителях. Это обеспечивает повышение активности, стабильности и возможности повторного использования иммобилизованных ферментов и снижает стоимость обработки. Для иммобилизации одиночных и множественных ферментов привлекают различные нанонесители, такие как органические, неорганические, гибридные и функционализованные материалы. Обсуждается использование NBC для улучшения гидролиза, ферментации субстрата с целью получения биотоплив, таких как биоэтанол и биоводород, а также для повышения эффективности процесса перес Esterификации при производстве биодизеля. Рассматривается роль NBC в биопревращении различных субстратов для получения VAC и применение одно- и многоферментных каскадных систем для биотрансформации. Обзор критически оценивает эффективность современных нанобиокаталитических систем и выделяет стратегии повышения их производительности для практических применений. Наконец, обзор заключает, перечисляя проблемы, с которыми сталкиваются NBC при внедрении в реальных условиях, и возможные направления их применения в биорафинадных комплексах.