Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Bio- und chemokatalysierte Wege zu funktionalisierten Glycerinderivaten (MetaGlyc). Teilvorhaben 4: Funktionalisierte C3-Synthesebausteine aus Glycerin

Anschrift
Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Biochemie
Felix-Hausdorff-Str. 4
17489 Greifswald
Kontakt
Prof. Dr. Uwe T. Bornscheuer
Tel: +49 3834 86-4367
E-Mail: uwe.bornscheuer@uni-greifswald.de
FKZ
22015906
Anfang
01.01.2007
Ende
30.11.2010
Ergebnisdarstellung
Im Vorhaben wurden enzymatische Oxidationen von Glycerin und Glycerin-Derivaten sowie enzymatische Epoxidierungen von Glycerin bzw. halogenierten Glycerinderivaten durchgeführt. Es wurde ein Konzept entwickelt, um enantiomerenreine Glycerinsäure mit einer Cofaktor-Recycling-Reaktion herzustellen. Es handelt sich hierbei um eine biokatalytische Racematspaltung von Glycerinaldehyd, bei der eine theoretische Ausbeute von maximal 50% zu erreichen wäre. Die maximal erzielten Glycerinsäurekonzentrationen liegen in diesem System bei 2,1 g/l. Mit der Alditol-Oxidase steht ein Enzym zur Verfügung, mit dessen Anwendung Glycerinsäure ausgehend von Glycerin in einer asymmetrischen Synthese herzustellen ist. Es konnten im Ganzzellsystem Glycerinsäurekonzentrationen von maximal 2,0 g/l erreicht werden.
Aufgabenbeschreibung
In Teilvorhaben 4 sollen Wege zur stofflichen Verwertung von Glycerin entwickelt werden, bei denen durch enzymatische Synthese und Ganzzellbiotransformation optisch aktive C3-Bausteine zugänglich werden. Ein Ziel ist die Synthese von optisch aktivem Glycidol bzw. von 3-Halo-1,2-Propandiol durch Einsatz isolierte Enzyme (Epoxidhydrolasen, Halohydrin-Dehalogenasen, Haloalkan-Dehalogenasen). Ein weiteres Ziel ist die Oxidation von Glycerin zu den chiralen Verbindungen Glyceraldehyd und Glycerinsäure. Diese Reaktionen sollen bevorzugt als Biotransformationen durchgeführt und durch Metabolic Engineering optimiert werden. Die notwendigen Biokatalysatoren werden in Genbanken identifiziert, kloniert und exprimiert soweit sie nicht von ProjektpartnerJCS bereitgestellt werden. Alle Enzyme werden hinsichtlich z.B. Stereoselektivität, Aktivität und Stabilität charakterisiert und ggf. optimiert werden. Der Postdoc wird vor allem die chirale Analytik,molekularbiologischen Arbeiten, und das Metabolic Engineering durchführen. Der Doktorand wird die Anwendung der isolierten Enzyme untersuchen. In Absprache mit den Verbundpartnern sollen die Ergebnisse zu Patenten angemeldet und publiziert werden.

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