Os ydym am wneud trawsnewidiad gwyrdd drwy ddatblygu technolegau newydd a fydd yn ein helpu i ddod yn garbon niwtral, mae angen inni newid ein system o un defnydd untro (llinol) i economi gylchol, gan leihau ein dibyniaeth ar ynni anadnewyddadwy a’n heffaith negyddol ar yr amgylchedd. Gall defnyddio mwy o ensymau naturiol yn ein prosesau a chylchoedd diwydiannol (biotechnoleg) wneud cyfraniad mawr at y nod hwn, gan leihau ein hallyriadau a dechrau arafu cyfradd newid yn yr hinsawdd. Gall hyn hefyd wella effeithlonrwydd economaidd yn fawr gan arwain at “dwf gwyrdd” trwy ddefnyddio adnoddau naturiol.
Mae Canolfan Biotechnoleg Amgylcheddol Prifysgol Bangor yn ganolfan ymchwil ryngwladol flaenllaw sy'n canolbwyntio ar chwilio am ensymau a biofoleciwlau newydd y gellir eu defnyddio ym myd diwydiant. Mae'r Ganolfan yn gweithio i symleiddio a byrhau'r broses o ddarganfod biotechnoleg, gan fynd i'r afael â phob cam, o samplu agweddau problemus ar fioamrywiaeth ficrobaidd i ddarganfod ensymau newydd a chyfansoddion bioactif. Mae’r Ganolfan yn bartner yn rhaglen ymchwil Horizon 2020 y Comisiwn Ewropeaidd FuturEnzyme: Technologies of the Future for Low-Cost Enzymes for Environment-Friendly Products.
Ond beth yw ensymau ac o ble maen nhw'n dod? Mae ensymau yn broteinau naturiol sy'n hanfodol ar gyfer gweithrediad yr holl organebau byw ar ein planed.
Gall defnyddio ensymau wrth lunio cynhyrchion bob dydd leihau'r defnydd o ynni a chemegion, cwtogi gwastraff, lleihau effaith amgylcheddol prosesau diwydiannol, lleihau ôl troed carbon cynhyrchion, a gwneud prosesu yn fwy diogel.
Un enghraifft gyffredin o ddefnyddio ensymau yw mewn glanedyddion golchi dillad “biolegol”, sy'n ein galluogi i redeg ein peiriannau golchi ar dymheredd is. Cawsant eu defnyddio ers y 1970au. Ni ddylid wfftio manteision hinsawdd y glanedyddion ensymatig hyn. Mae amcangyfrifon yn awgrymu bod gostwng tymheredd peiriannau golchi o 60°C i 30°C yn lleihau’r allyriadauCO2 fesul golch o 35%.
Dim ond un enghraifft o sut y defnyddir ensymau yw hyn. Gellir defnyddio ensymau, ac yn wir, fe wneir hynny eisoes, mewn llawer o systemau gweithgynhyrchu eraill - o ddeunyddiau adeiladu, gwneud ceir, a llunio cynhyrchion cosmetig.
Amcangyfrifir y gallai defnyddio ensymau mewn prosesau diwydiannol a gweithgynhyrchu arwain at ostyngiad mewn allyriadau CO2 fyddai’n gymharol i dynnu 16-40% o geir oddi ar ffyrdd y byd (rhwng 1-2.5 biliwn tunnell o allyriadau CO2 y flwyddyn erbyn 2030).
Fel yr eglura’r Athro Peter Golyshin yng Nghanolfan Biotechnoleg Amgylcheddol Prifysgol Bangor:
“Mae ateb ein pryderon am newid hinsawdd a galw cynyddol defnyddwyr am gynnyrch gwyrddach yn gofyn am chwilio am ensymau newydd defnyddiol. Er ei fod yn cymryd llawer o amser ac yn gostus, bydd darganfod a datblygu ensymau y gallwn eu defnyddio yn y diwydiant gweithgynhyrchu yn talu ar ei ganfed yn y tymor hir, gan wneud cyfraniad mawr at economi fwy cylchol.”
“Rydym yn barod ar drothwy chwyldro diwydiannol biotechnoleg newydd,” ychwanegodd.
“Mae'r rhan fwyaf o brosesau biotechnoleg diwydiannol yn deillio o ficro-organebau, sef adnoddau naturiol eithriadol y gellir eu defnyddio i wneud cynhyrchion mwy diogel, rhatach a gwyrddach. Hyd yma, ychydig iawn o ensymau microbaidd sydd wedi cyrraedd y farchnad fasnachol mewn gwirionedd. Un o'r prif feini tramgwydd yw'r broses optimeiddio ensymau llafurus, costus ac annibynadwy y mae angen ei dilyn i wneud ensymau yn fwy sefydlog ac effeithiol mewn prosesau diwydiannol.”
Dyna’r her sy’n ei wynebu ef a’i dîm yn y Ganolfan Biotechnoleg Amgylcheddol
Mae nifer yr ensymau sy'n bodoli mor fawr fel nad oes modd eu cyfrif, bron. Gallai pob un o’r 1 triliwn o rywogaethau microbaidd amcangyfrifedig fod yn gartref i gronfa o ensymau – cyfanswm syfrdanol! Hyd yn hyn mae tua 270,000 o ensymau wedi'u nodi, sy'n cefnogi 6500 o adweithiau cemegol gwahanol, ac mae rhai eisoes wedi'u haddasu ar gyfer defnydd diwydiannol. Mae hwn yn faes sy’n tyfu’n gyflym o arloesi diwydiannol gwyddonol y mae gan y Ganolfan Biotechnoleg Amgylcheddol ym Mhrifysgol Bangor ran flaenllaw ynddo.
Fel rhan o broject FuturEnzyme, mae tîm yr Athro Golyshin ym Mhrifysgol Bangor yn cynnal y gynhadledd ryngwladol “Thermophilau” rhwng 29 Awst a 2 Medi eleni.
Mae thermoffiliau yn organebau sy'n ffynnu mewn amgylcheddau o dymheredd cymharol uchel, felly mae eu hensymau yn arbennig o addas ar gyfer defnydd diwydiannol. Bydd y Gynhadledd yn trafod y newyddion diweddaraf mewn sawl maes ymchwil thermoffilig yn amrywio o ecoleg, ffylogenedd, genomeg, metagenomeg, bioleg foleciwlaidd, ffisioleg, astrobioleg, biotechnoleg a meysydd eraill o ficrobioleg gymhwysol.
