Učinkovita biosinteza vanilina iz izoevgenola z uporabo rekombinantne izoevgenol monooksigenaze Jin1 iz bakterije Pseudomonas nitroreducens

UVOD

Vanilin je organska spojina, ki se v naravi večinoma nahaja v strokih orhidej iz rodu Vanilla. Uporablja se kot aditiv v hrani, dodatek parfumom in drugim kozmetičnim izdelkom ter v farmacevtski industriji. V zadnjem času se vedno bolj raziskuje možnost biotehnološke pridelave vanilina iz različnih naravnih surovin, kot so lignin, izoevgenol, ferulična kislina in glukoza. [1,2]

Izoevgenol je cenovno ugoden substrat, ki se nahaja v eteričnem olju nageljnovih žbic. Hkrati je njegova biotehnološka pretvorba v vanilin zelo enostavna, saj je potreben le en pretvorbeni korak, ki ga katalizirata izoevgenol monooksigenaza (IEM) ali lipoksigenaza. [1,3]

Namen raziskave, ki so jo izvedli Wang in sodelavci, je bil vzpostaviti in optimizirati biotehnološki sistem proizvodnje vanilina iz izoevgenola. Uporabili so izoevgenol monooksigenazo iz seva Jin1 bakterije Pseudomonas nitroreducens. Sintetični gen za IEM so vstavili v ekspresijski vektor in z njim transformirali E.coli sev BL21(DE3). Po indukciji izražanja IEM z IPTG so celice dodali v reakcijsko zmes z 10 mM izoevgenolom, kjer je v 10 minutah ob 30 °C potekla oksidacija substrata. Na ta način so preverili encimsko aktivnost. Ob optimizaciji so spreminjali posamezne pogoje reakcije. [1]