Development of a Novel Biocatalytic Cascade for the Valorisation of 5-(Hydroxymethyl)furfural

Abstract: Den nära förestående bristen på fossila resurser i kombination med deras associerade miljöfarlighet betonar behovet av utveckling av alternativa, mer hållbara kemikalier. I denna studie utvecklades en enzymatisk kaskad för förädling av 5-(hydroxymetyl)furfural (HMF) till 5-(aminometyl)-2-furfuraldehyd (AMFA). Kaskaden omfattar transaminering av HMF till 5-(hydroxymetyl)furfurylamin (HMFA) följt av oxidation av HMFA till AMFA. Transaminas från Silicibacter pomeroyi (SpATA) immobiliserades via his6-taggar på EziG-proteinbärare från EnginZyme AB. Proteinbärarna placerades i spin-kolonner under transamineringen vilket möjliggjorde omhändertagande av SpATA efter transamineringen av HMF. För oxidationen utvärderades alkoholdyhydrogenas från Thermoanaerobacter brockii och hästlever samt galaktosoxidas från Dactylium dendroides (GOase). Omsättning och produktbildning analyserades med HPLC. Resultaten indikerar att SpATA effektivt katalyserar transamineringen av HMF, att alkohol dehydrogenasen inte förmår katalysera oxidationen av HMF till HMFA och att galaktosoxidaset kan oxidera HMFA med hög omsättning vilket leder oss att tro att den föreslagna kaskaden för förädling av HMF till AMFA är möjlig.