Gli enzimi fungono da catalizzatori nella reazione biocatalitica. Il catalizzatore può essere composto da una o più proteine e può essere isolato o presente in una cellula vivente durante la reazione. Molte reazioni richiedono un cofattore. Il cofattore è un eccipiente che non è di per sé una proteina o una catena peptidica. Il cofattore può essere uno ione metallico, una molecola organica o un gruppo protesico. Il gruppo protesico è saldamente attaccato alla proteina. In alcuni casi, il cofattore partecipa alla reazione e deve essere rigenerato da un altro enzima.
La biocatalisi viene solitamente effettuata in condizioni di reazione blande a temperatura ambiente con acqua come solvente. Grazie alla loro struttura, gli enzimi sono in grado di fornire una selettività molto elevata al prodotto desiderato. Spesso non si forma nessun sottoprodotto o solo pochi sottoprodotti.
La biocatalisi è nota da secoli ed è utilizzata, ad esempio, nella produzione di vino, birra o formaggio. Qui si usano lieviti, nei quali si verificano reazioni enzimatiche interne.
La biocatalisi è utilizzata su larga scala nella produzione di vitamina C, aspartame, sciroppo di glucosio-fruttosio e nella sintesi di antibiotici e vaccini.
biocatalysis