Enzimas (por ejemplo, los derivados de bacterias) pueden convertir una amplia variedad de materias primas en una gran cantidad de productos objetivo. La denominada biotecnología blanca tiene como objetivo aprovechar esta capacidad para producir productos químicos de forma ecológica. Dado que a veces se necesitan varios catalizadores y pasos para producir el producto deseado, El equipo de Dirk Tischler diseñó una cascada para catálisis de flujo, en cooperación con grupos de la Universidad Tecnológica de Delft, la Universidad Técnica Bergakademie Freiberg y la Universidad Tecnológica de Silesia.

Los materiales de partida glucosa y glucosa-1-fosfato (forma activada) y UTP (trifosfato de uridina, un portador de energía bioquímica) se convirtieron así en trehalosa en dos pasos que tuvieron lugar en enzimas inmovilizadas. La primera enzima tiene la función de activar las moléculas de glucosa, el segundo los une. "Dado que una enzima requiere diferentes condiciones de trabajo que la otra, los inmovilizamos en dos reactores secuenciales, "explica Dirk Tischler. Esto permite a los investigadores, por ejemplo, para ajustar la temperatura o el tiempo de residencia de los sustratos en el reactor de forma independiente entre sí. "También sería concebible no solo vincular los azúcares mediante este método, pero también, por ejemplo, cultivar agentes medicinales sobre el azúcar, como los antibióticos, " él dice, echando una mirada al futuro.

Impresión de sustratos reutilizables

En un proyecto de seguimiento, que financió junto con la empresa Hirsch Engineering Solutions y que cuenta con el apoyo del Ministerio Federal de Economía y Energía, ahora se centra en optimizar la cascada. El objetivo es en primer lugar, para mejorar los materiales de sustrato para las enzimas. "Los sustratos de silicato que hemos estado usando hasta ahora no son igualmente bien tolerados por todas las enzimas, "dice Tischler. Además, a menudo no son reutilizables. Plástica, incluidos los de origen biológico, podría ser más adecuado y se puede moldear mediante impresión 3D. "Ya han demostrado su biocompatibilidad en diversas aplicaciones médicas, "señala el científico.

En segundo lugar, Los socios del proyecto también quieren hacer que la cascada de enzimas sea más rentable agregando una quinasa que recicla el UDP separado en UTP al final de la reacción con la ayuda de polifosfato. Como resultado, la cascada puede comenzar de nuevo. "Hasta ahora, siempre hemos tenido que agregar un nuevo UTP para iniciar la cascada, que es bastante caro, ", explica Dirk Tischler." Si pudiéramos reciclarlo mediante polifosfato, los costos se reducirían considerablemente ".