Пахне ваніллю! UAB розробляє іммобілізований біокаталізатор для синтезу ваніліну

розробляє

Натуральна ваніль - одна з найважливіших ароматизаторів у світі, річний обсяг якої становить близько 8 тис. Тонн на рік. У ванілі близько 180 ароматичних сполук, саме ванілін (4-гідрокси-3-метоксибензедегід) надає їй характерний запах. Ця молекула становить лише 2% ваги ванілі. Однак сільськогосподарського виробництва недостатньо для задоволення всього попиту, який за останні два десятиліття подвоївся. Його висока ціна разом із широким використанням у харчовій, косметичній та фармацевтичній промисловості породили необхідність виробляти її іншими способами.

Існують різні процеси виробництва ваніліну за допомогою хімічного синтезу, мікробних/рослинних клітин та ферментативних біотрансформацій. Однак метрики процесів, отримані при біотрансформаціях, ще далекі від того, щоб зробити ці процеси життєздатними для їх впровадження в промислових масштабах. З іншого боку, хімічний синтез використовується для отримання більшості ваніліну, але інтерес ринків до цієї хімічно виробленої сполуки зменшується (переважно в харчовій промисловості) на користь ваніліну, що виробляється мікроорганізмами, клітинами рослин або ферментативно, оскільки останні можна позначити як "природні". Крім того, споживачі все більше схильні платити вищу ціну за товар, якщо він виготовлений природним шляхом.

Група інженерії біологічних процесів та прикладного біокаталізу та експериментальний завод ферментації Департаменту хімічної, біологічної та екологічної інженерії UAB у співпраці з Технічним університетом Данії (DTU) та InnoSyn B.V. розробили в рамках європейського проекту ROBOX, біопроцесу для отримання ваніліну.

Розроблений біопроцес використовує окислювальний фермент для синтезу цієї ароматичної сполуки з ванілінового спирту. Цей біопроцес розроблений та оптимізований DTU та InnoSyn B.V. тоді як UAB зосередився на процесі іммобілізації ферменту у твердих частинках з метою покращення його стабільності та дозволу на його повторне використання. Як результат, іммобілізований біокаталізатор, отриманий в UAB, продемонстрував, що він здатний здійснювати синтез ваніліну протягом більше 5-ти реакційних циклів, практично не втрачаючи конверсії або отриманого виходу.

Ця співпраця в рамках проекту ROBOX, безсумнівно, сприяла наближенню цього окисного біопроцесу до його промислового впровадження.


Зображення 1. «Дослідження цієї роботи отримало кошти від проекту ROBOX Європейського Союзу (ЄС) (угода про надання гранту № 635734) в рамках дослідницьких та інноваційних заходів Програми« Горизонт 2020 »ЄС H2020-LEIT BIO-2014 -1 ".

Список літератури

Довідкова бібліографія:

  • Ломасколо А, Стентелер С, Астер М, Лесаж-Мессен Л. (1999). Базидіоміцети як нові біотехнологічні засоби для створення природних ароматичних ароматизаторів для харчової промисловості. Тенденції Біотехнол, 17 (7): 282-289.
  • Сайт продовольчої та сільського господарства - ФАО. Організація продовольства та сільського господарства ООН. www.fao.org/faostat. Опубліковано 2018 р.
  • Бомгарднер М.М. (2016). Проблема з ваніллю. Новини хімічної техніки. https://cen.acs.org/articles/94/i36/problem-vanilla.html.
  • Рамачандра Рао С, Равішанкар Г. (2000). Ванільний ароматизатор: виробництво звичайними та біотехнологічними шляхами. J Sci Food Agric, 80 (3): 289-304.
  • Yoon SH, Li C, Lee YM, et al. (2005). Виробництво ваніліну з ферулової кислоти з використанням рекомбінантних штамів кишкової палички. Biotechnol Bioprocess Eng, 10 (4): 378-384.
  • Суреш Б, Равішанкар Г.А. (2005). Метил-ясмонат, модульований біотрансформацією фенілпропаноїдів у метаболіти, пов’язані з ваніліном, за допомогою кореневих культур Capsicum frutescens. Plant Physiol Biochem, 43 (2): 125-131.
  • Furuya T, Kuroiwa M, Kino K. (2016). Біотехнологічне виробництво ваніліну з використанням іммобілізованих ферментів. J Biotechnol, 243: 25-28.

Виділяємо

PeriCord, новий біоімплантат для відновлення серця після інфаркту

Дослідження, проведене в Кан Руті, під керівництвом доктора Антонія Байєса Геніса і очоленого дослідником.