Gli scienziati dell'Università di Würzburg hanno modificato chimicamente l'enzima levansucrasi utilizzando un nuovo metodo. L'enzima può ora produrre polimeri di zucchero che sono interessanti per applicazioni nell'industria alimentare e in medicina.

Gli enzimi sono strumenti della natura che accelerano quasi tutte le reazioni biochimiche nelle cellule viventi come catalizzatori biologici. Per questa ragione, gli enzimi sono utilizzati da tempo nell'industria chimica - in detersivi e detergenti, dentifrici e shampoo, ma anche negli alimenti. Gli enzimi aiutano nella produzione della carta, tessili, pelle, medicinali, biocarburanti e altri prodotti.

Enzimi dall'industria sartoriale

Biochimicamente, gli enzimi sono proteine ​​composte da amminoacidi naturali. Formano una struttura tridimensionale. Proprio come una chiave si inserisce in una serratura, ogni molecola specifica si inserisce in un enzima e l'enzima lo converte in un nuovo prodotto.

tecnicamente, è possibile scambiare singoli amminoacidi in un enzima e quindi modificare la sua struttura in modo che ora possa elaborare altre molecole. In questo modo, Scienziati britannici hanno creato solo di recente un enzima mutante che scompone la plastica.

La superficie della levansucrasi è cambiata

Chimici della Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) in Baviera, Germania, ora hanno compiuto un ulteriore passo avanti nella personalizzazione degli enzimi:"Abbiamo pensato a quali affascinanti possibilità si sarebbero presentate se potessimo modificare chimicamente la superficie degli enzimi e utilizzare lo spazio chimico delle molecole, " dice Jürgen Seibel , Professore di Chimica Organica presso la JMU. "Abbiamo sviluppato una reazione che non si verifica in natura in questo modo. Ci dà molta libertà nel rimodellare le superfici degli enzimi. "

Come riportano gli scienziati della JMU sulla rivista Scienze chimiche , hanno prima ridisegnato la superficie dell'enzima levansucrasi. Ora, l'enzima può convertire lo zucchero da tavola (saccarosio) direttamente in un polimero di elementi costitutivi del fruttosio.

"Finora, tale sintesi è stata possibile con levansucrasi, ma funziona in modo molto più efficiente con l'enzima modificato, " spiega Seibel. La conversione dell'enzima al secondo è ora notevolmente più alta; inoltre, produce principalmente il prodotto desiderato e nessun sottoprodotti accidentali.

Interessante per la medicina e l'industria alimentare

Il polimero di fruttosio potrebbe essere utilizzato come bio-gel per il trapianto di tessuti in medicina o nell'industria alimentare, ad esempio come integratore probiotico negli yogurt o negli alimenti per l'infanzia. Perché come altri zuccheri funzionali, il polimero potrebbe anche servire alcuni batteri intestinali come cibo e indirettamente esercitare un'influenza favorevole alla salute sulla flora intestinale degli esseri umani.