Журнал термодинамики и катализа
Открытый доступ

Абстрактный

Двойной ферментный нанобиокатализатор на основе Stellate MSN для каскадной переработки непищевого сырья в пищевые продукты

Hao-Hsin Chi, Daniela R Radu, Geraldine Dezayas, Miranda Penney and Cheng-Yu Lai

В настоящем документе сообщается об успешной демонстрации тандемного ферментативного катализатора, который использует платформу макропористых наносфер из звездчатого кремния (Stellate MSN) в качестве двухферментного хозяина. При одновременной загрузке бета-глюкозидазы и глюкозоизомеразы внутрь их пористой структуры, Stellate MSN, характеризующиеся иерархическим расположением пор и большой площадью поверхности, демонстрируют способность выполнять каскадную реакцию, которая превращает целлобиозу, продукт гидролиза целлюлозы, в глюкозу и далее во фруктозу. Платформа из кремния обеспечивает модальность для субстратного каналирования, которая включает перенос каскадного промежуточного продукта, глюкозы, к следующему ферменту без предварительной диффузии в объем. Ключевым аспектом этого доказательства концепции является двухферментная система, работающая в оптимизированном домене pH, чтобы соответствовать modus operandi для обоих ферментов. Эту концепцию можно экстраполировать на другие ферментные тандемы, что может существенно повлиять на ферментативные процессы, требующие многокаталитических преобразований в одном реакторе.