Wetenschappers van de Universiteit van Würzburg hebben het enzym levansucrase met een nieuwe methode chemisch gemodificeerd. Het enzym kan nu suikerpolymeren produceren die interessant zijn voor toepassingen in de voedingsindustrie en de geneeskunde.

Enzymen zijn natuurlijke hulpmiddelen die als biologische katalysatoren bijna alle biochemische reacties in levende cellen versnellen. Om deze reden, enzymen worden al geruime tijd gebruikt in de chemische industrie - in was- en reinigingsmiddelen, tandpasta's en shampoos, maar ook in voedingsmiddelen. Enzymen helpen bij de productie van papier, textiel, leer, medicijnen, biobrandstoffen en andere producten.

Enzymen uit de kleermakersindustrie

biochemisch, enzymen zijn eiwitten die zijn samengesteld uit natuurlijke aminozuren. Ze vormen een driedimensionale structuur. Zoals een sleutel in een slot past, elk specifiek molecuul past in een enzym en het enzym zet het om in een nieuw product.

Technisch gezien, het is mogelijk om individuele aminozuren in een enzym uit te wisselen en daardoor de structuur ervan te veranderen, zodat het nu andere moleculen kan verwerken. Op deze manier, Britse wetenschappers hebben onlangs een gemuteerd enzym gemaakt dat plastic afbreekt.

Oppervlak van de levansucrase veranderd

Chemici van Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) in Beieren, Duitsland, zijn nu een stap verder gegaan in het afstemmen van enzymen:"We dachten welke fascinerende mogelijkheden er zouden ontstaan ​​als we het oppervlak van enzymen chemisch zouden kunnen veranderen en de chemische ruimte van moleculen zouden gebruiken, " zegt Jürgen Seibel, Hoogleraar organische chemie aan de JMU. "We hebben een reactie ontwikkeld die op deze manier niet in de natuur voorkomt. Het geeft ons veel vrijheid in het hervormen van enzymoppervlakken."

Zoals de JMU-wetenschappers in het tijdschrift rapporteren: Chemische Wetenschappen , ze hebben eerst het oppervlak van het enzym levansucrase opnieuw ontworpen. Nutsvoorzieningen, het enzym kan de tafelsuiker (sucrose) direct omzetten in een polymeer van fructose-bouwstenen.

"Tot dusver, een dergelijke synthese is mogelijk geweest met levansucrase, maar het werkt veel efficiënter met het gemodificeerde enzym, " legt Seibel uit. De omzetting van het enzym per seconde is nu beduidend hoger; bovendien is het produceert voornamelijk het gewenste product en geen toevallige bijproducten.

Interessant voor de geneeskunde en de voedingsindustrie

Het fructosepolymeer zou kunnen worden gebruikt als biogel voor weefseltransplantatie in de geneeskunde of in de voedingsindustrie, bijvoorbeeld als probiotisch supplement in yoghurt of babyvoeding. Omdat net als andere functionele suikers, het polymeer zou ook bepaalde darmbacteriën als voedsel kunnen dienen en indirect een gezondheidsbevorderende invloed kunnen uitoefenen op de darmflora van de mens.