Prepararea acizilor grași valoroși cu drojdie de bere - MedMix
Cercetătorii au reușit să producă cu ușurință și în cantități mari acizi grași cu lanț scurt din zahăr sau deșeuri care conțin zahăr, cu ajutorul drojdiei de bere.
Acizii grași cu lanț scurt sunt componente valoroase ale produselor cosmetice, ingredientelor farmaceutice active, substanțelor antimicrobiene, aromelor sau săpunurilor. Până în prezent, acestea pot fi obținute numai prin extracție complexă din anumite plante, cum ar fi nuca de cocos sau chimic din petrol. Grupurile de lucru ale prof. Martin Grininger și prof. Eckhard Boles de la Universitatea Goethe din Frankfurt au reușit să producă astfel de acizi grași cu ușurință și în cantități mari din zahăr sau deșeuri zaharoase într-un proces similar cu prepararea berii cu ajutorul drojdiei de bere.
După cum oamenii de știință raportează în edițiile actuale ale revistelor renumite „Nature Chemical Biology” și „Nature Communications”, acizii grași cu lanț scurt sunt, de asemenea, foarte solicitați ca precursori ai combustibililor. „Noua tehnologie poate fi un pas cheie către găsirea accesului alternativ la noi tipuri de biocombustibili prin drojdii, ale căror proprietăți corespund aproape cu cele ale combustibililor fosili”, explică Eckhard Boles de la Institutul pentru Biosștiințe Moleculare.
Acizii grași produși de plante și animale constau într-o mare măsură din lanțuri de 18 atomi de carbon. Deci, acestea sunt mai lungi decât lanțurile cu lanț scurt dorite. În celulele vii, complexele proteice mari, sintazele acizilor grași, produc acizi grași. Făcând acest lucru, au pus împreună 9 blocuri, fiecare format din 2 atomi de carbon, într-un proces de 8 cicluri. Martin Grininger, profesor Lichtenberg al Fundației Volkswagen la Universitatea Goethe și lider al grupului de cercetare la Institutul Buchmann pentru Științele Moleculare ale Vieții (BMLS), a fost implicat în elucidarea structurii tridimensionale a sintazelor acizilor grași. Cu cunoștințele sale detaliate despre mecanismul lor de acțiune, el a fost capabil să intervină în mod specific.
„Am analizat mai întâi modul în care acidul gras sintază contează ciclurile pentru a decide când lanțul este gata. Am găsit un fel de riglă care măsoară lungimea acidului gras ”, explică Martin Grininger. „Am modificat această riglă, astfel încât acidul gras sintază se măsoară reciproc și eliberează lanțuri mai scurte. Toate acestea s-au întâmplat mai întâi pe computer și în eprubetă ".
Cu Eckhard Boles, care cercetează metabolismul drojdiei în Biozentrum învecinat, a apărut ideea de a utiliza sintazele modificate ale acidului gras Grininer în drojdia de bere. „Dintr-o dată, aceste drojdii au eliminat acizii grași cu lanț scurt în cantități considerabile”, raportează Boles. „La fel ca în fabricarea berii, acum putem produce acizi grași valoroși cu lanț scurt în loc de alcool.” Grininger și Boles adaugă: „Această dezvoltare este doar începutul. Acum dorim să folosim modificări similare cu alte complexe enzimatice mari, polichetidele sintetizate, pentru a sintetiza noi molecule noi pentru industria chimică și farmaceutică, care altfel sunt greu de accesat. "
Universitatea din Frankfurt a avut dezvoltările protejate de două cereri de brevet europene și internaționale și acum caută licențiați pentru aplicații comerciale. Grininger și Boles își dezvoltă tehnologia împreună în direcții diferite. În proiectul „Chassy” finanțat de Uniunea Europeană, tehnologia urmează să fie adusă la maturitate industrială. În plus, în proiectul LOEWE „MegaSyn” finanțat de statul Hesse, următorii compuși chimici urmează să fie produși prin modificarea sintetizelor polichidice. Și în proiectul „Alk2Bio” finanțat de Ministerul Federal al Alimentației și Agriculturii, drojdiile sunt dezvoltate în continuare astfel încât să producă biocombustibili octanol și heptan din acizii grași cu lanț scurt.