Biodesulfurization
બાયોડિસલ્ફરાઇઝેશન એ સુક્ષ્મસજીવો અથવા તેમના ઉત્સેચકોના ઉપયોગ દ્વારા કાચા તેલમાંથી સલ્ફરને દૂર કરવાની પ્રક્રિયા છે. પૃષ્ઠભૂમિ કાચા તેલમાં તેની રચનામાં સલ્ફર હોય છે, જેમાં કાર્બન અને હાઇડ્રોજન પછીનું તત્વ સૌથી વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં હોય છે. તેના સ્ત્રોત પર આધાર રાખીને, કાચા તેલમાં હાજર સલ્ફરનું પ્રમાણ 0.05 થી 10 ટકા સુધી હોઈ શકે છે. તદનુસાર, જો સલ્ફરની સાંદ્રતા અનુક્રમે 0.5 ટકાથી ઓછી અથવા ઉપર હોય તો તેલને મીઠા અથવા ખાટા તરીકે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. કાચા તેલના દહનથી વાતાવરણમાં સલ્ફર ઓક્સાઇડ (SOx) મુક્ત થાય છે, જે જાહેર આરોગ્ય માટે હાનિકારક છે અને વાયુ પ્રદૂષણ અને એસિડ વરસાદ જેવી ગંભીર પર્યાવરણીય અસરોમાં ફાળો આપે છે. વધુમાં, કાચા તેલમાં સલ્ફરનું પ્રમાણ રિફાઇનરીઓ માટે એક મોટી સમસ્યા છે, કારણ કે તે સાધનોના કાટ અને ઉમદા ધાતુના ઉત્પ્રેરકના ઝેરને પ્રોત્સાહન આપે છે. કોઈપણ તેલ ક્ષેત્રમાં સલ્ફરનું સ્તર તેનાથી મેળવેલા અશ્મિભૂત ઇંધણ (જેમ કે ગેસોલિન, ડીઝલ અથવા જેટ ઇંધણ) માટે ખૂબ ઊંચું હોય છે, જેનો ઉપયોગ ઓર્ગેનોસલ્ફર સંયોજનોને દૂર કરવા માટે પૂર્વ-સારવાર વિના દહન એન્જિનમાં થાય છે. કાચા તેલમાં સલ્ફરની સાંદ્રતામાં ઘટાડો તેના દહનને કારણે થતી હાનિકારક આરોગ્ય અને પર્યાવરણીય અસરોના અગ્રણી સ્રોતોમાંથી એકને ઘટાડવા માટે જરૂરી બને છે. આ અર્થમાં, યુરોપિયન યુનિયને ડીઝલમાં સલ્ફરનું પ્રમાણ 10 પીપીએમથી ઓછું કરવા માટે પગલાં લીધાં છે, જ્યારે યુ. એસ. એ ડીઝલ અને ગેસોલિનમાં સલ્ફરનું પ્રમાણ મહત્તમ 15 પીપીએમ સુધી મર્યાદિત કરવાના પ્રયાસો કર્યા છે. તેલના ઇંધણમાં સલ્ફર સંયોજનોમાં ઘટાડો ડિસલ્ફરાઇઝેશન નામની પ્રક્રિયા દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. ડિસલ્ફરાઇઝેશન માટે ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિઓમાં, અન્યમાં, હાઇડ્રોડેસલ્ફરાઇઝેશન, ઓક્સિડેટીવ ડિસલ્ફરાઇઝેશન, એક્સટ્રેક્ટિવ ડિસલ્ફરાઇઝેશન અને આયનીય પ્રવાહી દ્વારા નિષ્કર્ષણનો સમાવેશ થાય છે. સલ્ફરનું પ્રમાણ ઘટાડવામાં તેમની કાર્યક્ષમતા હોવા છતાં, પરંપરાગત ડિસલ્ફરાઇઝેશન પદ્ધતિઓ હજુ પણ કાચા તેલના શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયા સાથે સંકળાયેલા CO2 ઉત્સર્જનની નોંધપાત્ર માત્રા માટે જવાબદાર છે, જે દર વર્ષે 9000 મેટ્રિક ટન સુધી મુક્ત કરે છે. વધુમાં, આ પ્રક્રિયાઓને સામાન્ય રીતે મોટા પ્રમાણમાં ઊર્જાની જરૂર પડે છે, અને તેમને રોજગારી આપતા ઉદ્યોગો માટે ભારે ખર્ચ સાથે આવે છે. પરંપરાગત ડિસલ્ફરાઇઝેશન પદ્ધતિઓ માટે હરિયાળી અને પૂરક વૈકલ્પિક પ્રક્રિયા બાયોડિસલ્ફરાઇઝેશન છે. બાયોડિસલ્ફરાઇઝેશન અમલીકરણ અને માર્ગો એવું જોવા મળ્યું છે કે ત્યાં સલ્ફર આધારિત બેક્ટેરિયા છે જે તેમના જીવન ચક્રમાં (તેમની વૃદ્ધિ અથવા ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓમાં) સલ્ફર ધરાવતા સંયોજનોમાં સલ્ફરનો ઉપયોગ કરે છે, જે સલ્ફરમાં ઓછી/કોઈ સામગ્રી ધરાવતા અણુઓનું ઉત્પાદન કરે છે. ખાસ કરીને, હેટેરોએરોમેટિક સંયોજનો, એટલે કે થિયોફીન અને તેમના વ્યુત્પન્ન, બેક્ટેરિયા માટે મહત્વપૂર્ણ સબસ્ટ્રેટ્સની રચના કરતા જોવા મળ્યા હતા. બાયોડિસલ્ફરાઇઝેશન એ સલ્ફર દૂર કરવા માટે એક આકર્ષક વિકલ્પ છે, ખાસ કરીને કાચા તેલના અપૂર્ણાંકોમાં જ્યાં સલ્ફર હેટેરોસાઇકલ્સની વિપુલતા હોય છે. આજની તારીખે, ઔદ્યોગિક ઉપયોગો માટેના પાયલોટ પ્રયાસોએ સંપૂર્ણ બેક્ટેરિયલ પ્રણાલીઓના ઉપયોગનો આશરો લીધો છે, કારણ કે બાયોડિસલ્ફરાઇઝેશનમાં વિવિધ ઉત્સેચકો દ્વારા પ્રતિક્રિયાઓના ક્રમિક કાસ્કેડ અને સલ્ફર અણુ અથવા પરમાણુ ઓક્સિજન સાથે રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓમાં ભાગ લેતા મોટી માત્રામાં સહ-પરિબળોનો સમાવેશ થાય છે. જો કે, એકંદર ઓછી ઉત્સેચક કાર્યક્ષમતા, ઉત્પાદન પ્રતિસાદ અવરોધ પદ્ધતિઓ અને ઝેરીપણું, અથવા લાંબા ગાળાના બેક્ટેરિયાના વિકાસ માટે અપૂરતી પરિસ્થિતિઓને કારણે ઔદ્યોગિક સેટઅપ માટે ઇચ્છિત માપનીયતાનો અભાવ હતો. જ્યારે કોષ-મુક્ત રિકોમ્બિનન્ટ ઉત્સેચકો ઇચ્છનીય હશે, ત્યારે જાણીતા અમલીકરણ હજુ પણ આખા કોષની કાર્યક્ષમતા કરતાં ઘણી ઓછી છે. બે મુખ્ય માર્ગો છે જેના દ્વારા બેક્ટેરિયા સલ્ફર ધરાવતા સંયોજનોમાંથી સલ્ફરને દૂર કરે છેઃ રિંગ વિનાશક માર્ગો અને સલ્ફર-વિશિષ્ટ માર્ગો. વીંટી વિનાશક માર્ગમાં આસપાસના જલીય વાતાવરણમાં દ્રાવ્ય નાના કાર્બનિક સલ્ફાઇડ્સના પ્રકાશન સાથે કાર્બન-કાર્બન બંધના પસંદગીયુક્ત વિભાજનનો સમાવેશ થાય છે, જ્યારે સલ્ફર-વિશિષ્ટ માર્ગો સલ્ફરને સલ્ફાઇડ અથવા સલ્ફાઇટ આયન તરીકે છોડવા માટે ક્રમિક સલ્ફર રેડૉક્સ પ્રતિક્રિયાઓ પર આધાર રાખે છે. આમ બાદમાં ઉચ્ચ કેલરી સામગ્રી સાથે સલ્ફર મુક્ત સંયોજનો ઉત્પન્ન કરવા માટે ખૂબ જ આશાસ્પદ માર્ગ તરીકે ગણવામાં આવે છે, ખાસ કરીને ખાટા કાચા તેલના અપૂર્ણાંકોમાં વિપુલ પ્રમાણમાં સલ્ફર હેટેરોસાઇકલ્સના ડિસલ્ફરાઇઝેશનમાં. સૌથી વધુ અભ્યાસ કરાયેલ રીંગ વિનાશક માર્ગ કોડામા માર્ગ છે અને તે શરૂઆતમાં સ્યુડોમોનાસ એબિકોનેન્સિસ અને સ્યુડોમોનાસ જિજાનીમાં ઓળખવામાં આવ્યો હતો. આ માર્ગમાં ચાર મુખ્ય તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છેઃ 1) સુગંધિત રિંગ્સમાંથી એકમાં કાર્બનનું NADH-આધારિત ડાયઓક્સિજનેઝ દ્વારા ક્રમિક હાઇડ્રોક્સિલેશન, 2) NAD + કોફેક્ટર દ્વારા રિંગનું ડિહાઇડ્રોજનેશન અને 3) રિંગ ક્લેવેજ અને પાયરુવિલ શાખાની રચનાને પ્રોત્સાહન આપતા ઓક્સિજનકરણ; 4) પાયરુવેટ અને બાકીના સબસ્ટ્રેટને છોડવા માટે પાયરુવિલ અવેજીનું હાઇડ્રોલિસિસ. માર્ગના અંતિમ ઉત્પાદનો હજુ પણ પાણીમાં દ્રાવ્ય સલ્ફર સંયોજનો હોવાથી, માર્ગને ઘણીવાર ઔદ્યોગિક ઉપયોગો માટે આકર્ષક માર્ગ તરીકે અવગણવામાં આવે છે, ખાસ કરીને તેલ ઉદ્યોગ દ્વારા. સૌથી વધુ સારી રીતે અભ્યાસ કરાયેલ સલ્ફર વિશિષ્ટ માર્ગ એ 4S માર્ગ છે, જે સૌપ્રથમ બેક્ટેરિયમ રોડોકોકસ એરિથ્રોપોલિસ (સ્ટ્રેન આઇજીટીએસ 8) માં શોધાયો હતો, જે ડાયબેન્ઝોથિઓફેનિસ અને ડેરિવેટિવ્ઝમાંથી સલ્ફરને ત્રણ તબક્કામાં દૂર કરવા માટે જોવામાં આવ્યો હતોઃ i) ફ્લેવિન-આધારિત મોનોક્સિજેનેઝ દ્વારા કરવામાં આવેલ સલ્ફરનું (સલ્ફોક્સાઇડ અને સલ્ફોનમાં) ડબલ ઓક્સિડેશન, ત્યારબાદ ii) બીજા ફ્લેવિન-આધારિત મોનોક્સિજેનેઝ દ્વારા કાર્બન-સલ્ફર બોન્ડ ક્લેવેજ અને iii) ડિસલ્ફિનેશન પ્રતિક્રિયા જેના દ્વારા 2-હાઇડ્રોક્સિબાઇફિનાઇલ અને સલ્ફાઇટ ઉત્પન્ન થાય છે. આ પ્રક્રિયા માટે કુલ ચાર ઉત્સેચકો જરૂરી છેઃ જેમાંથી ત્રણ ડી. એસ. ઝેડ. એ. બી. સી. જનીનો (ફ્લેવિન આધારિત મોનોક્સિજેનેસ ડી. એસ. ઝેડ. એ. અને ડી. એસ. ઝેડ. સી., અને ડિસલ્ફિનેઝ ડી. એસ. ઝેડ. બી.) અને ચોથા રંગસૂત્ર એન્કોડેડ એન્ઝાઇમ, ડી. એસ. ઝેડ. ડી. માં એન્કોડેડ છે, જે ડી. એસ. ઝેડ. એ. અને ડી. એસ. ઝેડ. સી. માટે જરૂરી ફ્લેવિન મોનોન્યુક્લિયોટાઇડ કોફેક્ટરના પુનઃજનન અને પુરવઠા માટે જવાબદાર છે. એવું પણ જોવા મળ્યું છે કે કેટલાક એનારોબિક બેક્ટેરિયા તેના બદલે હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ ઉત્પન્ન કરવા માટે વૈકલ્પિક સલ્ફર-વિશિષ્ટ માર્ગનો ઉપયોગ કરી શકે છે. જો કે, આજની તારીખે, બિટ્યુમેન, વેક્યૂમ ગેસ તેલ અથવા ડિસફાલ્ટેડ તેલ જેવા અપૂર્ણાંકોનું ડિસલ્ફરાઇઝેશન જોવા મળ્યું નથી એરોબિક 4S માર્ગ 4S માર્ગ એ ઓક્સિડેટીવ ડિસલ્ફરાઇઝેશનનો સલ્ફર-વિશિષ્ટ મેટાબોલિક માર્ગ છે જે ડાયબેન્ઝોથિઓફીન (DBT) ને 2-હાઇડ્રોક્સિબિફિનાઇલ અને સલ્ફાઇટમાં રૂપાંતરિત કરે છે. તે કુલ ચાર NADH અણુઓ (FMNH2 ઉત્પન્ન કરવા માટે DszD દ્વારા જરૂરી ત્રણ અને DszA ના FMN-ઓક્સાઇડ ઉપઉત્પાદનને પુનર્જીવિત કરવા માટે જરૂરી ચોથું) અને ઓક્સિજનના ત્રણ અણુઓનો ઉપયોગ કરે છે, આમ NAD + અને પાણીને ઉપઉત્પાદન તરીકે ઉત્પન્ન કરે છે. ડી. એસ. ઝેડ. સી. એ પ્રથમ એન્ઝાઇમ છે જે બે ક્રમિક તબક્કામાં માર્ગમાં દખલ કરે છે, જે ડી. બી. ટી. ના ડબલ ઓક્સિડેશનને પહેલા ડી. બી. ટી.-સલ્ફોક્સાઇડમાં અને પછી ડી. બી. ટી.-સલ્ફોનમાં ઉત્પ્રેરિત કરે છે. તેને એફ. એમ. એન. એચ. 2 કોફેક્ટર તરીકે જરૂરી છે, જે ડી. એસ. ઝેડ. ડી. અને મોલેક્યુલર ઓક્સિજન દ્વારા પૂરો પાડવામાં આવે છે. આ કારણોસર, આ ઉત્સેચકની કાર્યક્ષમતા ડી. એસ. ઝેડ. ડી. ની પ્રવૃત્તિ અને પર્યાવરણીય ઓક્સિજનકરણ પર આધારિત છે. ડીએસઝેડસી દ્વારા ઉત્પ્રેરિત પ્રતિક્રિયામાં ત્રણ તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છેઃ 1) પરમાણુ ઓક્સિજન સક્રિયકરણ જે હાઇડ્રોપેરોક્સિફ્લેવિન-મધ્યવર્તી (સી4એઓઓએચ) ની રચના તરફ દોરી જાય છે; 2) ડીબીટીનું ડીબીટીઓમાં ઓક્સિડેશન; અને 3) એફએમએનનું નિર્જલીકરણ. ડી. એસ. ઝેડ. સી. એ માર્ગમાં બીજું સૌથી ઓછું કાર્યક્ષમ એન્ઝાઇમ છે, જે ખાસ કરીને 1.6 ± 0.3 મિનિટ −1 ની નીચી કેટ સાથે છે. તે મોટે ભાગે એચ. પી. બી. એસ. અને 2-એચ. બી. પી., અનુક્રમે ડી. એસ. ઝેડ. એ. અને ડી. એસ. ઝેડ. બી. ના ઉત્પાદનો દ્વારા થતા પ્રતિસાદ અવરોધથી પણ ગંભીર રીતે પ્રભાવિત થાય છે, તે કારણોસર, તે એન્ઝાઇમ એન્જિનિયરિંગ દ્વારા ઓપ્ટિમાઇઝેશન માટે લક્ષિત કરવામાં આવ્યું છે. DszA માર્ગના ત્રીજા પગલા માટે જવાબદાર છે. તે ડી. બી. ટી.-સલ્ફોનને 2-હાઇડ્રોક્સિબિફિનાઇલ-2-સલ્ફિનેટમાં રૂપાંતરિત કરીને પ્રથમ કાર્બન-સલ્ફર બોન્ડ ક્લેવેજને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. ડી. એસ. ઝેડ. સી. ની જેમ, ડી. એસ. ઝેડ. એ. ને પણ તેના ઉત્પ્રેરક ચક્ર માટે ડી. એસ. ઝેડ. ડી. અને મોલેક્યુલર ઓક્સિજન દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવેલ એફ. એમ. એન. એચ. 2 ની જરૂર પડે છે. તેમ છતાં, ડી. એસ. ઝેડ. એ. નો પ્રતિક્રિયા દર ડી. એસ. ઝેડ. સી. કરતા લગભગ સાત ગણો ઝડપી છે. જો કે, ડી. એસ. ઝેડ. સી. ની જેમ, તે માર્ગના અંતિમ ઉત્પાદન, 2-એચ. બી. પી. દ્વારા પ્રતિક્રિયા અવરોધનો ભોગ બને છે. છેવટે, ડિસલ્ફિનેઝ (DszB) બાકીના કાર્બન-સલ્ફર બંધને 2-હાઇડ્રોક્સિબિફિનાઇલ-2-સલ્ફિનેટમાં વિભાજીત કરે છે અને તેને બે પગલાની પદ્ધતિમાં સલ્ફર મુક્ત 2-હાઇડ્રોક્સિબિફિનાઇલમાં રૂપાંતરિત કરે છે. પ્રથમ, અને દર-મર્યાદિત, પગલામાં, 2-હાઇડ્રોક્સિબિફિનાઇલ-2-સલ્ફિનેટને તેના ઇલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બનમાં Cys27 દ્વારા પ્રોટોનેટ કરવામાં આવે છે જે કાર્બન-સલ્ફર બંધના વિભાજન અને SO2ના વિસ્થાપન તરફ દોરી જાય છે. બીજા તબક્કામાં, પાણીના પરમાણુને સી. એસ. 27 દ્વારા ડિપ્રોટોનેટ કરવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ હાઇડ્રોક્સાઇડ હુમલો કરીને એચ. એસ. ઓ. 3-ની રચના કરે છે. ડી. એસ. ઝેડ. બી. એ માર્ગ પરનું સૌથી ઓછું કાર્યક્ષમ એન્ઝાઇમ છે જે તેને પ્રોટીન એન્જિનિયરિંગ દ્વારા વૃદ્ધિ માટે આકર્ષક લક્ષ્ય બનાવે છે. એન. એ. ડી. એચ.-એફ. એમ. એન. ઓક્સિડોરિડક્ટેઝ (ડી. એસ. ઝેડ. ડી.) બે પગલાની પદ્ધતિમાં એન. એ. ડી. એચ. થી એન. એ. ડી. + ના ઓક્સિડેશન દ્વારા ડી. એસ. ઝેડ. સી. અને ડી. એસ. ઝેડ. એ. દ્વારા ઉત્પ્રેરિત પ્રતિક્રિયાઓ માટે જરૂરી એફ. એમ. એન. એચ. 2 સહઘટકને પુનર્જીવિત કરે છે. પ્રથમ પગલું એન. એ. ડી. એચ. ના નિકોટિનમાઇડ ભાગમાંથી એફ. એમ. એન. એચ. બનાવતા ઓક્સિડાઇઝ્ડ એફ. એમ. એન. ના આઇસોએલોક્સેઝિન ભાગમાં કેન્દ્રીય નાઇટ્રોજનમાં હાઇડ્રાઇડ ટ્રાન્સફરને અનુરૂપ છે. બીજા તબક્કામાં, પાણીનો અણુ FMNH ના N1 અણુને પ્રોટોનેટ કરે છે જે FMNH2 આપે છે. 4S પાથવે ઉત્સેચકોનું ઇજનેરી ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રમાં વ્યવહારુ ઉપયોગ માટે હાંસલ કરવાની જરૂર હોય તેવા દરની સરખામણીમાં જંગલી પ્રકારના 4S પાથવે ઉત્સેચકો માટે ડિસલ્ફરાઇઝેશન દર ઓછો છે. આ બાયોડિઝલ્ફરાઇઝેશન પદ્ધતિના કાર્યક્ષમ ઉપયોગ માટે માર્ગના એકંદર દરમાં 500 ગણો વધારો જરૂરી સુધારો છે. નિર્દેશિત ઉત્ક્રાંતિ, તર્કસંગત રચના અથવા બંને વ્યૂહરચનાઓનું સંયોજન એ કેટલાક અભિગમો છે જે 4S ઉત્સેચકોની ઉત્પ્રેરક કાર્યક્ષમતા અને સ્થિરતાના અભાવને પહોંચી વળવા માટે લાગુ કરવામાં આવ્યા છે. આજની તારીખમાં 4S માર્ગમાં શ્રેષ્ઠ સુધારો નિર્દેશિત ઉત્ક્રાંતિ અભિગમ દ્વારા મેળવવામાં આવ્યો હતો જેમાં રોડોકોકસ તાણને પ્લાઝમિડ એન્કોડિંગ સાથે રૂપાંતરિત કરવામાં આવ્યા હતા જે સુધારેલા ડીએસઝેડ ઓપેરોન (જે ડીએસઝેડએ, ડીએસઝેડબી અને ડીએસઝેડસી માટે એન્કોડ કરે છે). ડી. બી. ટી. એ સલ્ફરનો એકમાત્ર સ્રોત હોય તેવા માધ્યમમાં 40 પેટા સંવર્ધન ઘટનાઓ પછી, સુધારેલા રોડોકોકસ પ્રભેદોએ 35 ગણો સુધારો રજૂ કર્યો. ડી. એસ. ઝેડ. સી. ના મજબૂત પ્રતિસાદ અવરોધનો સામનો 4 એસ પાથવે પ્રોડક્ટ, એચ. બી. પી. માટે ડી. એસ. ઝેડ. સી. ને સંવેદનશીલ બનાવવા માટે નિર્દેશિત ઉત્ક્રાંતિ અને તર્કસંગત ડિઝાઇન અભિગમના સંયોજન દ્વારા પણ કરવામાં આવ્યો હતો. DszC A101K ઉત્પરિવર્તનને વ્યક્ત કરતા બેક્ટેરિયાના પ્રભાવે જંગલી પ્રકારના પ્રભેદની તુલનામાં વધુ પ્રવૃત્તિ દર્શાવી હતી. વધુમાં એચ. બી. પી. ને પ્રોટીન સાથે જોડવાથી જાણવા મળ્યું કે એચ. બી. પી. એ ટી. આર. પી. 327 સાથે π-ક્રિયાપ્રતિક્રિયા બનાવે છે, આમ ડી. એસ. ઝેડ. સી. ને અટકાવે છે. A101K/W327C (AKWC) ડબલ મ્યુટન્ટ એચ. બી. પી. ની ઓછી સાંદ્રતા માટે અસંવેદનશીલ હોવાનું બહાર આવ્યું છે અને AKWC DszC વ્યક્ત કરતો બેક્ટેરિયલ તાણ જંગલી-પ્રકારનાં તાણ કરતાં 14 ગણો વધુ કાર્યક્ષમ હતો. DszB, માર્ગમાં અંતિમ ઉત્સેચક, પણ 1.7 ± 0.2 મિનિટ −1 ના ટર્નઓવર દર સાથે સૌથી ધીમું છે, જે 4S માર્ગની મુખ્ય અડચણ બની રહ્યું છે. કોમ્પ્યુટેશનલ તર્કસંગત ડિઝાઇન અભિગમ પરિવર્તનોનો સમૂહ નક્કી કરે છે જે ડી. એસ. ઝેડ. બી. પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિ દરમિયાન સક્રિય સ્થળે થતા ચાર્જ ટ્રાન્સફરને વેગ આપી શકે છે, પ્રતિક્રિયા માટે સક્રિયકરણ ઊર્જાને ઘટાડી શકે છે અને સંભવિત રીતે તેના ટર્નઓવર દરમાં વધારો કરી શકે છે. ડી. એસ. ઝેડ. બી. ની ઉત્પ્રેરક કાર્યક્ષમતા અને થર્મોસ્ટેબિલિટીને પ્રાયોગિક મ્યુટેજેનેસિસ અભિગમમાં પણ સંબોધવામાં આવી હતી, Y63F/Q65H ડબલ મ્યુટન્ટે ઉત્પ્રેરક કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો કર્યા વિના એન્ઝાઇમની થર્મોસ્ટેબિલિટીમાં વધારો જાહેર કર્યો હતો. ડી. એસ. ઝેડ. ડી. ને થ્રી62 અવશેષો પર દર વધારતા પરિવર્તન માટે પણ લક્ષ્ય બનાવવામાં આવ્યું છે. આસન અને આલા અવશેષો દ્વારા Thr62 નું પરિવર્તન તેની પ્રવૃત્તિમાં અનુક્રમે 5 અને 7 ગણો વધારો કરવામાં સફળ રહ્યું. એક કોમ્પ્યુટેશનલ અભ્યાસ દર્શાવે છે કે DszD ક્રમની સ્થિતિ 62 માં અવેજી NADH થી FAD સુધી હાઇડ્રાઇડ ટ્રાન્સફર પ્રતિક્રિયા માટે સક્રિયકરણ ઊર્જામાં મોટી અસર કરે છે. એસ. પી. અવશેષ દ્વારા Thr62 પરિવર્તન એ એસ. પી. નકારાત્મક ચાર્જ દ્વારા પ્રેરિત સ્થિરીકરણ અસરને કારણે આ સ્થિતિ પર તમામ સંભવિત મ્યુટન્ટ્સમાંથી સૌથી ઓછી સક્રિયકરણ ઊર્જા આપે છે. આ પણ જુઓ ડિસલ્ફરાઇઝેશન સંદર્ભો રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ સલ્ફર