Quality Living Through Chemurgy and Green Chemistry

این کتاب در نظر گرفته شده است تا به خوانندگان قدردانی کند که آینده چه می‌دهد، زیرا فناوری‌های پیشرفته در زیست‌شناسی مصنوعی و مهندسی مسیر و توسعه پردازش زیستی پیشرفته، راه را برای ارائه کالاها و خدمات به نفع نوع بشر هموار می‌کنند. در مورد هم افزایی دو زیست توده - یعنی آنچه که یک ماده اولیه تجدیدپذیر می تواند تولید کند و یک زیست توده میکروبی بی نهایت می تواند از نظر آنزیم ها و کاتالیزورهای زیستی فراهم کند. این کتاب 13 فصلی، با یک رساله مقدماتی در مورد اصول راهنمای شیمی سبز و معیارهای مهندسی، طیف وسیعی از برنامه‌ها و دیدگاه‌های پژوهشی و نوآوری را از صنایع، دانشگاه‌ها و آزمایشگاه‌های دولتی با استفاده از مواد اولیه تجدیدپذیر که شامل جلبک‌های کلان و لیگنین‌ها می‌شود، گرد هم می‌آورد. علاوه بر این، جنبه‌های اجتماعی-اقتصادی و ستون‌های رقابت در توسعه خوشه‌های منطقه‌ای با گذار از اقتصادهای مبتنی بر سوخت فسیلی به اقتصاد زیستی دایره‌ای، با شیمورژی و شیمی سبز که ضمنی برای جنبش نوآوری هستند، بررسی می‌شوند.

بخش عمده کتاب کاربردهای خاصی از جمله تولید بیولوژیکی قندهای آمینه، اسیدهای دی کربوکسیلیک، اسیدهای چرب امگا 3، نشاسته و قندهای قابل تخمیر از مواد لیگنوسلولزی و فنولیک‌ها به عنوان بلوک‌های سازنده برای سنتز پلیمر را پوشش می‌دهد. سیستم‌های آنزیمی برای دسترسی به مواد شیمیایی کایرال و با هدف خاص، و همچنین توسعه آنزیم‌های تخصصی از جلبک‌های ماکرو برای تولید سوخت زیستی و بیوشیمیایی نیز مورد توجه قرار گرفته‌اند. شکاف های تحقیقاتی، موانع برای غلبه بر فرآیندهای مختلف بیولوژیکی، و دستاوردهای فعلی در تولید سوخت های زیستی و بیوشیمیایی از مواد لیگنوسلولزی مورد بحث قرار می گیرند.

فراتر از انتظارات متعارف بحث در مورد تولید مواد شیمیایی قطره‌ای، این کتاب در عوض بر چگونگی استفاده از پتانسیل مواد شیمیایی و مواد جدید از طریق تفکر و تحقیق نوآورانه تأکید می‌کند. به این ترتیب، منبع مرجع ارزشمندی برای محققان و دانشجویان فارغ التحصیل علاقه مند به شیمورژی و شیمی سبز، و همچنین برای پزشکان در زمینه بیوتکنولوژی صنعتی و صنایع مبتنی بر زیست است.

Peter C.K. لاو استاد ممتاز موسسه بیوتکنولوژی صنعتی تیانجین آکادمی علوم چین و استاد کمکی در گروه های شیمی و میکروبیولوژی و ایمنی شناسی دانشگاه مک گیل، کانادا است.

This book is intended to give readers an appreciation of what the future holds, as cutting-edge technologies in synthetic biology and pathway engineering and advanced bioprocessing development pave the way for providing goods and services to benefit humankind that are based on the synergy of two biomasses - i.e. of what a renewable feedstock could yield and an infinite microbial biomass could provide in terms of enzymes and biocatalysts. This 13-chapter book, with an introductory treatise on the guiding principles of green chemistry and engineering metrics, brings together a broad range of research and innovation agendas and perspectives from industries, academia and government laboratories using renewable feedstocks that include macroalgae and lignins. In addition, social-economic aspects and the pillars of competitiveness in regional cluster development are explored as we transition from fossil-fuel-based economies to a circular bioeconomy, with chemurgy and green chemistry being implicit to the innovation movement.

The bulk of the book covers specific applications including the bioproduction of amino sugars, dicarboxylic acids, omega-3 fatty acids, starch and fermentable sugars from lignocellulosic materials, and phenolics as building blocks for polymer synthesis. Enzymatic systems for accessing chiral and special-purpose chemicals, as well as the development of specialized enzymes from macroalgae for biofuel and biochemical production are also addressed. Research gaps, hurdles to overcome in various biological processes, and present achievements in the production of biofuels and biochemicals from lignocellulosic materials are discussed.

Going beyond the conventional expectation of discussing the production of drop-in chemicals, the book instead emphasizes how the potential of new chemicals and materials can be harnessed through innovative thinking and research. As such, it provides an invaluable reference source for researchers and graduate students interested in Chemurgy and Green Chemistry, as well as for practitioners in the field of industrial biotechnology and biobased industry.

Peter C.K. Lau is a Distinguished Professor at Tianjin Institute of Industrial Biotechnology of the Chinese Academy of Sciences, and an Adjunct Professor at the Departments of Chemistry and Microbiology & Immunology, McGill University, Canada.