Popis

Biotechnologie lentikats je efektivně využitelná pro imobilizaci různých typů enzymů používaných ve farmacii a potravinářství pro různé biokonverzní, biotransformační a hydrolytické procesy, přičemž dochází k významnému zvýšení výtěžků.

Biotechnologie lentikats znamená jednoduchou a levnou přípravu robustních biokatalyzátorů na bázi Biokatalyzátoru lentikats – tj. všech zmiňovaných výhod. Samotná výroba biokatalyzátoru eliminuje mnoho finančně náročných procesů, ketré jsou nezbytné při výrobě dosud průmyslově využívaných biokatalyzátorů. Biotechnologie lentikats přináší jednak možnost imobilizovat volné enzymy používané při biotransformacích (úspora provozních prostředků), ale také náhradu stávajících cross-linkovaných enzymových agregátů nebo enzymů imobilizovaných na pevné nosiče.

Imobilizace do formy Biokatalyzátoru lentikats se vyznačuje vyšší výtěžností enzymové aktivity v procesu imobilizace, zlevněním výroby biokatalyzátorů a tím i finálních produktů, vyšší mechanickou stabilitou a jednoduchou separovatelností. Vyrobený biokatalyzátor má výborné fyzikálně-mechanické vlastnosti. V případě volných enzymů přináší výhodu opakovaného používání. Zavedení Biotechnologie lentikats je jednoduché a nepřináší nutnost dalších investic.

Produkty a řešení

V oblasti potravinářství nachází Biotechnologie lentikats uplatnění v procesech:

• výroby glukosových sirupů ze škrobnatých substrátů (imobilizovaná glukoamylasa)
• výroby glukoso-fruktosových sirupů ze sacharosy (imobilizovaná invertasa)
• výroby D-galaktosy z laktosy (ze syrovátky pomocí imobilizované β-galaktosidasy, farmaceutická kvalita)
• výroby galaktooligosacharidů z laktosy (ze syrovátky pomocí imobilizované β-galaktosidasy).

 Technický list: Β-galaktosidasa

Pro oblast farmacie disponujeme v současné době s těmito produkty a řešeními:

• výroba 6-aminopenicilinové kyseliny (6-APK) (imobilizovaný enzym s aktivitou penicilin G-acylasy)
• výroba 7-aminodeacetoxycefalosporové kyseliny (7-ADCK) (imobilizovaný enzym s aktivitou penicilin G-acylasy)
• syntéza amoxicilinu (kontrolovaná hydrolýza Pen G pomocí imobilizovaného enzymu s aktivitou penicilin G-acylasy).

 Technický list: Pen G-acylasa

Reference

• Pilotní jednotka - batch i kontinuální biotransformace s imobilizovaným enzymem s PGA aktivitou : MBÚ Praha, farmaceutický průmysl.
• Pilotní testy s imobilizovaným enzymem s PGA aktivitou v zahraničních společnostech.
• Dodávky Biokatalyzátoru lentikats s aktivitou PGA pro společnost Fermenta Biotech Ltd., Indie.
  

Partneři

• Mikrobiologický ústav Akademie věd ČR
• STÚ Bratislava
• zahraniční partneři

F.A.Q.

Jaký je rozdíl v přípravě Biokatalyzátorů lentikats a již používanými biokatalyzátory? Cena biokatalyzátorů použitého pro různé typy syntéz, biotransformací, biokonverzí a hydrolýz představuje přibližně     10 až 30% konečné ceny intermediátů nebo finálních produktů. Současným celosvětovým trendem v oblasti vývoje biokatalyzátorů je zvyšování specifické aktivity biokatalyzátoru za současného uchování vysoké stability enzymu a odklon od použití drahých komerčních nosičů (např. Eupergit a Sepabeads). V případě přípravy robustních Biokatalyzátorů lentikats se používá relativně jednoduchá a k enzymu velmi šetrná příprava biokatalyzátoru eliminuje řadu nákladných kroků nutných pro výrobu většiny dosud užívaných průmyslových biokatalyzátorů. Imobilizace do poyvinyalkoholové matrice (PVA) poskytuje vyšší výtěžnost enzymové aktivity po procesu imobilizace ve srovnání s metodou síťování. Pro představu náročnosti přípravy dnes komerčně používaných enzymů, například na přípravu β-laktámových antibiotik, je třeba stručně popsat jednotlivé kroky:

- z 1200 L fermentačního objemu se připraví 24 kg suché hmoty (DW) buněčného katalyzátoru o specifické aktivitě 300 U/g DW.

Výroba buněčného biokatalyzátoru zahrnuje:

• centrifugace 1200 L a separace biomasy (dále jen pro enzymový katalyzátor)
• 3x mechanická desintegrace za tlaku (300 L)
• separace zbytku buněk
• supernatant zředěn na 900 L a tepelně opracován
• separace balastních sražených bílkovin
• filtrace supernatantu před ultrafiltrací
• ultrafiltrace, konečný objem 150 L
• zesítění činidlem a stabilizace:  20 h
• centrifugace zesítěného materiálu
• příprava granulí- sušení granulí: 24 h
• promývání: 22 h

Výroba Biokatalyzátoru lentikats nezahrnuje:

• zesítění činidlem a stabilizace:  20 h
• centrifugace zesítěného materiálu
• příprava granulí
• sušení granulí: 24 h
• promývání 22 h