Vaovao - Famokarana Vanillin voajanahary avy amin'ny loharanon-karena azo havaozina

I. Fampidirana

Anisan'ny akora tsiro malaza sy be mpampiasa indrindra eran-tany ny lavanila. Nentim-paharazana, nalaina avy amin'ny voan-davenona izy io, izay lafo vidy ary miatrika fanamby momba ny faharetana sy ny fahalemena amin'ny rojo famatsiana. Na izany aza, miaraka amin'ny fandrosoana eo amin'ny bioteknolojia, indrindra eo amin'ny sehatry ny fiovan'ny biolojika amin'ny alalan'ny mikrôba, dia nipoitra ny vanim-potoana vaovao ho an'ny famokarana lavanila voajanahary. Ny fampiasana zavamiaina bitika ho an'ny fiovan'ny akora voajanahary dia nanome lalana azo ampiharina ara-toekarena ho an'ny famokarana lavanila. Ity fomba fiasa ity dia tsy vitan'ny hoe mamaha ny olana momba ny faharetana fa manolotra vahaolana vaovao ho an'ny indostrian'ny tsiro ihany koa. Ny fikarohana nataon'ny SRM Institute of Science and Technology (SRMIST) dia nanome famerenana feno momba ny fomba fiasa isan-karazany amin'ny famokarana lavanila biolojika sy ny fampiharana azy ireo amin'ny sehatry ny sakafo, mamintina teknika isan-karazany ho an'ny famokarana lavanila biolojika avy amin'ny substrates samihafa sy ny fampiharana azy isan-karazany amin'ny indostrian'ny sakafo.

II. Ahoana no ahazoana vanillin voajanahary avy amin'ny loharanon-karena azo havaozina

Fampiasana ny asidra Ferulic ho toy ny substrate

Ny asidra ferulika, avy amin'ny loharano toy ny vary sy ny vary hordea, dia mampiseho fitoviana ara-drafitra amin'ny vanillin ary miasa ho toy ny fototra ampiasaina betsaka amin'ny famokarana vanillin. Ny zavamiaina bitika isan-karazany toy ny Pseudomonas, Aspergillus, Streptomyces, ary ny holatra dia nampiasaina tamin'ny famokarana vanillin avy amin'ny asidra ferulika. Tsara homarihina fa ny karazana toy ny Amycolatopsis sy ny holatra White-rot dia voafaritra ho kandidà mety amin'ny famokarana vanillin avy amin'ny asidra ferulika. Fikarohana maromaro no nanadihady ny famokarana vanillin avy amin'ny asidra ferulika amin'ny fampiasana zavamiaina bitika, fomba anzima, ary rafitra tsy mihetsika, izay manasongadina ny fahaiza-manao sy ny mety ho vitan'ity fomba fiasa ity.

Ny fanamboarana vanillin avy amin'ny asidra ferulika amin'ny alalan'ny anzima dia mampiasa ny anzima feruloyl esterase, izay mampiroborobo ny hydrolysis ny fifamatoran'ny ester ao amin'ny asidra ferulika, ka mamoaka vanillin sy vokatra hafa mifandraika amin'izany. Amin'ny fikarohana ny habetsahana tsara indrindra amin'ny anzima biosynthetic vanillin ao anaty rafitra tsy misy sela, dia namorona karazana Escherichia coli nohatsaraina izay afaka manova ny asidra ferulika (20mM) ho vanillin (15mM) ireo mpikaroka. Fanampin'izany, ny fampiasana ny tsy fahafahan'ny sela mikraoba mihetsika dia nahasarika ny sain'ny olona noho ny fahaizany mifanaraka tsara amin'ny zavamananaina sy ny fahamarinany amin'ny toe-javatra samihafa. Nisy teknika tsy fahafahan'ny vanillin mihetsika vaovao novolavolaina ho an'ny famokarana vanillin avy amin'ny asidra ferulika, izay manafoana ny filàna coenzymes. Ity fomba fiasa ity dia mampiasa ny decarboxylase tsy miankina amin'ny coenzyme sy ny oxygenase tsy miankina amin'ny coenzyme izay tompon'andraikitra amin'ny fiovan'ny asidra ferulika ho vanillin. Ny fiaraha-miasan'ny FDC sy CSO2 dia ahafahana mamokatra vanillin 2.5 mg avy amin'ny asidra ferulika ao anatin'ny tsingerin'ny fihetsika folo, izay manamarika ny ohatra voalohany amin'ny famokarana vanillin amin'ny alàlan'ny bioteknolojian'ny anzima tsy mihetsika.

Fampiasana ny Eugenol/Isoeugenol ho toy ny akora fototra

Ny Eugenol sy ny isoeugenol, rehefa iharan'ny bioconversion, dia mamokatra vanillin sy ireo metabolites mifandraika amin'izany, izay hita fa manana fampiharana isan-karazany sy lanja ara-toekarena manan-danja. Fikarohana maromaro no nandinika ny fampiasana ireo zavamananaina bitika novaina ara-jenetika sy voajanahary mba hanamboarana vanillin avy amin'ny eugenol. Hita fa mety ho simba ny eugenol amin'ny bakteria sy holatra isan-karazany, anisan'izany fa tsy voafetra amin'ny Bacillus, Pseudomonas, Aspergillus, ary Rhodococcus, izay mampiseho ny fahaizany amin'ny famokarana vanillin avy amin'ny eugenol. Ny fampiasana ny eugenol oxidase (EUGO) ho toy ny anzima ho an'ny famokarana vanillin amin'ny tontolo indostrialy dia naneho fahafahana lehibe. Ny EUGO dia mampiseho fahamarinan-toerana sy hetsika amin'ny pH midadasika, miaraka amin'ny EUGO mety levona izay mampitombo ny hetsika sy mampihena ny fotoana fihetsehana. Ankoatra izany, ny fampiasana EUGO tsy mihetsika dia ahafahana mamerina ny biocatalyst amin'ny tsingerin'ny fihetsehana hatramin'ny 18, izay mitarika amin'ny fitomboana mihoatra ny 12 heny amin'ny vokatra biocatalyst. Toy izany koa, ny anzima CSO2 tsy mihetsika dia afaka mampiroborobo ny fiovan'ny isoeugenol ho vanillin tsy miankina amin'ny coenzymes.

Substrate hafa

Ankoatra ny asidra ferulika sy ny eugenol, dia hita fa mety ho akora fototra ho an'ny famokarana vanillin ny akora hafa toy ny asidra vanillika sy ny phenylpropanoïde C6-C3. Ny asidra vanillika, izay vokarina ho vokatra azo avy amin'ny fahasimban'ny lignin na ho singa mifaninana amin'ny lalan'ny metabolisma, dia heverina ho toy ny mpialoha lalana fototra ho an'ny famokarana vanillin mifototra amin'ny zavamananaina. Ankoatra izany, ny fanomezana fahatakarana lalindalina kokoa momba ny fampiasana ny phenylpropanoïde C6-C3 ho an'ny famokarana vanillin dia manolotra fahafahana miavaka ho an'ny fanavaozana tsiro maharitra sy manavao.

Ho famaranana, ny fampiasana ireo loharanon-karena azo havaozina ho an'ny famokarana vanillin voajanahary amin'ny alàlan'ny biotransformation mikraoba dia fivoarana manan-danja eo amin'ny indostrian'ny tsiro. Ity fomba fiasa ity dia manolotra lalana hafa sy maharitra ho an'ny famokarana vanillin, mamaha ny olana momba ny faharetana ary mampihena ny fiankinan-doha amin'ny fomba fitrandrahana nentim-paharazana. Ny fampiharana isan-karazany sy ny sandan'ny toekarena amin'ny indostrian'ny sakafo dia manamafy ny maha-zava-dehibe ny fikarohana sy ny fampandrosoana mitohy amin'ity sehatra ity. Ny fandrosoana amin'ny ho avy eo amin'ny sehatry ny famokarana vanillin voajanahary dia manana ny fahafahana hanova tanteraka ny indostrian'ny tsiro, manome safidy maharitra sy sariaka amin'ny tontolo iainana ho an'ny fanavaozana tsiro. Eo am-panohizanay mampiasa ny mety ho vitan'ny loharanon-karena azo havaozina sy ny fandrosoana bioteknolojia, ny famokarana vanillin voajanahary avy amin'ny substrates isan-karazany dia manolotra lalana mampanantena ho an'ny fanavaozana tsiro maharitra.

III. Inona avy ireo tombontsoa azo avy amin'ny fampiasana loharanon-karena azo havaozina mba hamokarana vanillin voajanahary?

Sariaka amin'ny tontolo iainana:Ny fampiasana loharanon-karena azo havaozina toy ny zavamaniry sy ny fako avy amin'ny biomass mba hamokarana vanillin dia afaka mampihena ny filàna solika fôsily, mampihena ny fiantraikany ratsy eo amin'ny tontolo iainana, ary mampihena ny famoahana entona mandatsa-dranomaso.

Faharetana:Ny fampiasana ireo loharanon-karena azo havaozina dia ahafahana mahazo angovo sy akora manta maharitra, izay manampy amin'ny fiarovana ny harena voajanahary sy hanomezana fahafaham-po ny filàn'ny taranaka ho avy.

Fiarovana ny zavamananaina isan-karazany:Amin'ny alalan'ny fampiasana araka ny tokony ho izy ny loharanon-karena azo havaozina, dia azo arovana ny loharanon-javamaniry dia, izay mandray anjara amin'ny fiarovana ny zavamananaina isan-karazany sy ny fitazonana ny fifandanjana ara-tontolo iainana.

Kalitaon'ny vokatra:Raha ampitahaina amin'ny vanillin sentetika, ny vanillin voajanahary dia mety manana tombony bebe kokoa amin'ny kalitaon'ny hanitra sy ny toetra voajanahary, izay hanampy amin'ny fanatsarana ny kalitaon'ny vokatra tsiro sy hanitra.

Ahena ny fiankinan-doha amin'ny solika fôsily:Ny fampiasana loharanon-karena azo havaozina dia manampy amin'ny fampihenana ny fiankinan-doha amin'ny solika fôsily tsy fahita firy, izay mahasoa amin'ny fiarovana ny angovo sy ny fahasamihafan'ny rafitry ny angovo. Manantena aho fa afaka mamaly ny fanontanianao ireo fampahalalana etsy ambony ireo. Raha mila antontan-taratasy amin'ny teny anglisy ianao dia ampahafantaro ahy mba hahafahako manome izany anao.

IV. Famaranana

Zava-dehibe ny fahafahana mampiasa loharanon-karena azo havaozina mba hamokarana vanillin voajanahary ho safidy maharitra sy sariaka amin'ny tontolo iainana. Ity fomba ity dia mampanantena amin'ny famahana ny fitomboan'ny fangatahana vanillin voajanahary sady mampihena ny fiankinan-doha amin'ny fomba famokarana sentetika.

Mitana toerana lehibe eo amin'ny indostrian'ny tsiro ny vanillin voajanahary, noho ny hanitra mampiavaka azy sy ny fampiasana azy miely patrana ho toy ny akora hanitra amin'ny vokatra isan-karazany. Zava-dehibe ny hanantitranterana ny maha-zava-dehibe ny vanillin voajanahary amin'ny maha-akora tadiavina azy amin'ny indostrian'ny sakafo, zava-pisotro ary hanitra azy noho ny fahaizany mamantatra tsara ny tsirony sy ny safidin'ny mpanjifa amin'ny tsiro voajanahary.

Ankoatra izany, ny sehatry ny famokarana vanillin voajanahary dia manolotra fahafahana lehibe ho an'ny fikarohana sy fampandrosoana bebe kokoa. Tafiditra amin'izany ny fikarohana teknolojia vaovao sy fomba fiasa manavao mba hanatsarana ny fahombiazana sy ny faharetan'ny famokarana vanillin voajanahary avy amin'ny loharanon-karena azo havaozina. Fanampin'izany, ny fampivoarana fomba famokarana azo ovaina sy mahomby dia handray anjara lehibe amin'ny fampiroboroboana ny fampiasana vanillin voajanahary ho safidy maharitra sy sariaka amin'ny tontolo iainana eo amin'ny indostrian'ny tsiro.