Мирише на ванилия! UAB разработва имобилизиран биокатализатор за синтеза на ванилин

имобилизиран

Естествената ванилия е един от най-важните ароматизанти в света, с годишен обем от около 8 хиляди тона годишно. Във ванилията има около 180 ароматни съединения, като ванилинът (4-хидрокси-3-метоксибензедехид) е този, който му придава характерната миризма. Тази молекула представлява само 2% от теглото на ванилия. Селскостопанското производство обаче не е достатъчно, за да отговори на цялото търсене, което се е удвоило през последните две десетилетия. Високата му цена, заедно с широкото й използване в хранителната, козметичната и фармацевтичната промишленост, доведоха до необходимостта да се произвежда по друг начин.

Съществуват различни процеси за производство на ванилин с помощта на химичен синтез, микробни/растителни клетки и ензимни биотрансформации. Въпреки това, показателите на процесите, получени с биотрансформации, все още са далеч от това да направят тези процеси жизнеспособни за тяхното прилагане в индустриален мащаб. От друга страна, химическият синтез се използва за производството на по-голямата част от ванилина, но интересът на пазарите към това химично произведено съединение намалява (главно в хранителната промишленост) в полза на ванилин, произведен от микроорганизми, растителни клетки или ензимно, тъй като последните могат да бъдат етикетирани като „естествени“. Освен това потребителите са все по-предразположени да плащат по-висока цена за даден продукт, ако той е произведен по естествен път.

Групата за биопроцесорно инженерство и приложна биокатализа и пилотният завод за ферментация на Катедрата по химическо, биологично и екологично инженерство на UAB в сътрудничество с Техническия университет в Дания (DTU) и InnoSyn B.V. са разработили в рамките на европейския проект ROBOX, биопроцес за производство на ванилин.

Разработеният биопроцес използва окислителен ензим за синтезиране на това ароматно съединение от ванилинов алкохол. Този биопроцес е разработен и оптимизиран от DTU и InnoSyn B.V. докато UAB се е фокусирал върху процеса на обездвижване на ензима в твърди частици с цел подобряване на неговата стабилност и позволяване на повторната му употреба. В резултат на това имобилизираният биокатализатор, получен в UAB, е показал, че е способен да извършва синтеза на ванилин в продължение на повече от 5 реакционни цикъла без практически загуба при конверсия или в получения добив.

Това сътрудничество в рамките на проекта ROBOX несъмнено допринесе за приближаването на този окислителен биопроцес до неговото промишлено изпълнение.


Изображение 1. „Изследването на тази работа е получило средства от проекта ROBOX на Европейския съюз (ЕС) (споразумение за безвъзмездна помощ № 635734) в рамките на изследователските и иновационни действия по програма„ Хоризонт 2020 “на ЕС H2020-LEIT BIO-2014 -1 ".

Препратки

Справочна библиография:

  • Lomascolo A, Stentelaire C, Asther M, Lesage-Meessen L. (1999). Базидиомицети като нови биотехнологични инструменти за генериране на естествени ароматни аромати за хранителната промишленост. Trends Biotechnol, 17 (7): 282-289.
  • Организация за храните и земеделието - сайт на ФАО. Организация за прехрана и земеделие на ООН. www.fao.org/faostat. Публикувано 2018 г.
  • Bomgardner MM. (2016). Проблемът с ванилията. Химически инженерни новини. https://cen.acs.org/articles/94/i36/problem-vanilla.html.
  • Рамачандра Рао S, Равишанкар Г. (2000). Аромат на ванилия: производство по конвенционални и биотехнологични пътища. J Sci Food Agric, 80 (3): 289-304.
  • Yoon SH, LiC, Lee YM, et al. (2005). Производство на ванилин от ферулова киселина с използване на рекомбинантни щамове на Escherichia coli. Biotechnol Bioprocess Eng, 10 (4): 378-384.
  • Суреш Б, Равишанкар, Джорджия. (2005). Модулирана от метил язмонат биотрансформация на фенилпропаноиди до метаболити, свързани с ванилин, като се използват коренови култури на Capsicum frutescens. Plant Physiol Biochem, 43 (2): 125-131.
  • Furuya T, Kuroiwa M, Kino K. (2016). Биотехнологично производство на ванилин с помощта на имобилизирани ензими. J Biotechnol, 243: 25-28.

Ние подчертаваме

PeriCord, нов биоимплант за възстановяване на сърцето след инфаркт

Проучване, проведено в Can Ruti, ръководено от д-р Антони Байес Генис и ръководено от изследователя.