MOE-Fellowship: Valeriia Babkina

Biocatalytic CH-oxidations with white-rot fungi

Die Umwandlung nichtaktivierter aliphatischer Kohlenwasserstoffe in oxygenhaltige Produkte ist einer der Schlüsselprozesse in der organischen, präparativen und industriellen Chemie und stellt eine echte Herausforderung dar. In diesem Abschlussbericht wird das Potenzial für die Verwendung von Pilzmyzel als Biokatalysator zur Oxidation von CH-Bindungen gesättigter Kohlenwasserstoffe unter milden, umweltfreundlichen Bedingungen beschrieben. Die Eignung des Pilzes C. zonata für die aliphatische CH-Oxidation von 12 verschiedenen Substraten wurde untersucht. Darüber hinaus wurde die membrangebundene Natur der Enzyme, die für die Oxidation verantwortlich sind, aufgedeckt. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Enzyme zu den Oxydoreduktasen gehören, namentlich zu den P450-Monooxygenasen. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass submers kultivierte Pilze eine komplexe Mischung verschiedener Enzyme erzeugen und eine große Produktvielfalt produzieren. Bis zum jetzigen Zeitpunkt wurden durch chromatographische Methoden acht Oxidationsprodukte von Modellverbindungen (Adamantanon und Diamantanon) isoliert und durch spektrometrische und spektroskopische Methoden charakterisiert. Obwohl die Isolierung und Reinigung der dafür verantwortlichen Enzyme aufgrund des fehlenden strukturellen und funktionellen Verständnisses von Membranproteinen sehr schwierig sind, spielen sie eine Schlüsselrolle bei der komplexen Oxidation von CH-Bindungen in Kohlenwasserstoffen. Der Einsatz dieser Enzyme wird die negativen Auswirkungen giftiger und gefährlicher Chemikalien auf die Umwelt verringern.

AZ: 30023/076

Zeitraum

01.10.2023 - 30.09.2024

Land

Sonderprogramm Ukraine

Institut

Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) FB 08 - Biologie und Chemie Institut für Lebensmittelchemie u. -biotechnologie

Betreuer

Prof. Dr. Holger Zorn