BIOTRANSZFORMÁLÁS

Szerves kémia biokatalizátorokkal

J szelektivitás

J kiralitás

J gazdaságosság

heterogén katalízis

immobilizálás

katalizátor újrahasznosítás

L fejlesztési költségek

Biokonverzió @ termék és szubsztrát hasonlít

Fermentáció @ termék és szubsztrát nagyon eltérõ

Ipari igény: b -laktám / szteroid származékok (1955-)

Fermentációs termékek:

Penicillin G

Penicillin V

6-amino penicillinsav (6-APA)

Biotranszformálás:

penicillin acilázzal (E. coli)

cefalosporinok

Szteroid biotranszformálás

-OH oxidálás a vázon

è kortizol, progeszteron

 

Gyakorlati (ipari) szempontok

ë egész sejt vs. izolált enzim

3 kezelési / izolálási költségek

3 szelektivitás

3 szerves oldószer tolerancia

3 kofaktor regenerálás

ë rekombináns biotechnológia

3 enzim tervezés

3 heterológ expresszió

3 túltermelõ törzsek

 

 

BIOTRASZFORMÁLÁS LIPÁZOKKAL

6 Észter hidrolízis

trigliceridek - nem vízoldékony

6 Nem nagyon szubsztrát-specifikus

de regio- és sztereo-specifikus

6 Határfelületi aktiválás

Sajt

zamatanyagok

“vajas”, “borsos” (tehén elõgyomor)

“zokni” (bárány gyomor)

Penicillium roquefortii

Mosószer

kumulatív hatás

Lipid módosítás

 

Enzim jellemzés

Tipusok:

emlõs hasnyálmirigy

gomba (Candida, Rhizomucor)

bakteriális (Pseudomonas, Staphylococcus)

Általános jellemzõk

részlegesen tisztított és/vagy exoenzimet használ az ipar mert:

olcsó

stabil (Ca2+, cukrok)

Szerkezet - funkció

kb. 15 lipáz 3D szerkezet à konzervált, a ,b -hidrolázok

8 b -redõ, köztük a -helix

szerin eszterázok - Ser, His, Glu aktív centrum=a szerin proteázok tükörképe

tetõ

határfelületi aktiválás è hidrofób fázist szereti

szerkezeti zsebek

nagy, alkoholos csoportot köt

kicsi, savas csoportot köt

sztereoszelektivitást a kis zseb határozza meg

Oldószer hatások

hidrofób fázis lipázt aktivál

reverz micella immobilizálás

termék kinyerés nehézkes lehet

alacsonyabb hatásfok

kevésbé szetereoszelektív

>90% szerves oldószer

észterezés hidrolízis helyett ellentétes sztereoszelektivitással

“oldószer engineering” (enzim-enantiomer komplex szolvatáció ¹ )

kristályos enzim - könnyû kinyerni

lipidbe burkolt enzim gyorsabb

kovalens modifikálás

poláros oldószerben több víz kell

de: észterezéskor víz is keletkezik!

szuperkritikus folyadékok

sûrûség és oldószer » folyadék

viszkozitás » gáz

SCCO2 = 40 ° C, 150 bar

lipáz: aktív és sztereoszelektív

Haszosítások

Enantiomer szelektív reakciók

optimalizálás

izoenzimek zavarhatnak

termékgátlás: szelektivitás ê

reverzibilis reakció: szelektivitás ê

asszimetrikus szintézisek

Lipid módosítások

kakaóvaj helyettesítõk

az “igazi” 25-35 ° C olvad

utánzatok: pálmaolajból

C8-C10 trigliceridek

fogyasztószerek

mosószerek

 

 

BIOTRASZFORMÁLÁS ESZTERÁZOKKAL

Eszteráz: karbonsav észterek keletkezését és

hidrolízisét katalizálja