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- TRL (Technology readiness level) -
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- Titre Procédé de photo-activation des enzymes oxydases à cuivre-radical (CROs)
- Description Les équipes de l’UMR 1163 BBF (Biodiversité et Biotechnologie Fongiques) en collaboration avec l’UMR 7313 iSm2 (Institut des Sciences Moléculaires de Marseille) ont développé un nouveau procédé d'activation des oxydases à cuivre-radical (CRO), qui permettent d'obtenir des aldéhydes (produits ayant de multiples applications industrielles) ainsi que le coproduit H2O2 réutilisable, dans un contexte respectueux de l'environnement, à moindre coût et avec un pilotage innovant et non intrusif.
- Bénéfices Un procédé :
- Peu coûteux
- Respectueux de l'environnement
- Simple à mettre en œuvre
- Pilotable sans intrusion par photo-contrôle
- Qui ne nécessite pas l’ajout de HRP
La première application envisageable est la production biocatalytique d’aldéhydes qui sont des molécules utilisées dans de nombreux domaines d’application :
- parfums et arômes de par leurs propriétés olfactives ;
- en chimie de synthèse pour la fabrication de matériaux biosourcés tels que des bioplastiques ou les peintures ;
- pour la fonctionnalisation de biomatériaux (biopolymères) ;
- dans le domaine médical.
- Nouveauté Les oxydases à cuivre-radical (CROs) peuvent catalyser de manière sélective une grande variété de réactions d'oxydation, notamment l'oxydation de diverses classes d'alcools en leurs aldéhydes correspondants, produits ayant de multiples applications industrielles. Les CROs représentent une alternative biocatalytique compétitive pour la production d’aldéhydes, car elles n'ont pas besoin de cofacteurs organiques coûteux. Cependant, un désavantage non négligeable des CROs est qu’elles sont de manière naturelle principalement sous forme inactive. L’activation des CROs est en général effectuée via l’addition d’une « horseradish peroxidase » (HRP) ou d’autres agents oxydants.
Les équipes ont démontré que le principe de photo-activation est applicable à une large gamme de CROs ayant des activités différentes et que ce principe peut être implémenté dans un procédé innovant et performant, sans ajout de l’activateur HRP, qui est une protéine coûteuse.
Par ailleurs, toutes les CROs produisent également un coproduit commun, à savoir le H2O2, via la réduction de O2, qui à l’heure actuelle n’est pas valorisé mais pourrait être utilisé en cascade pour d’autres réactions.
- Mots clés enzyme, oxydase à cuivre-radical, photo-activation, aldéhydes
- Secteurs Automobile & Transport Chimie, Matériaux & Produits alimentaires Environnement & Construction Produits de grande consommation Santé
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- Titre Photoactivation process of copper-radical oxidase enzymes (CROs)
- Description The BBF (Biodiversité et Biotechnologie Fongiques) team in collaboration with the iSm2 (Institut des Sciences Moléculaires de Marseille) team has developed a new activation process of copper-radical oxidases (CRO). These enzymes enabled to obtain aldehydes (products with multiple industrial applications) and the reusable coproduct H2O2, in an environmentally friendly context, at a low cost and with an innovative and non-invasive approach.
- Bénéfices A process:
- At a low cost
- Environmentally friendly
- Easy-to-implement
- Easily and non-intrusively controlled by photo-control
- Which does not need the use of exogenous activator
The first potential application is the biocatalytic production of aldehydes that are molecules used in many fields of application:
- fragrances and flavours by their olfactory properties ;
- in synthetic chemistry for the manufacture of bio-based materials such as bioplastics or paints ;
- for the functionalisation of biomaterials (biopolymers) ;
- in the medical field.
- Nouveauté Copper-radical oxidases (CROs) can selectively catalyse a wide variety of oxidation reactions, including the oxidation of various classes of alcohols to their corresponding aldehydes, products with multiple industrial applications. CROs are competitive biocatalytic tools for the production of aldehydes, in the sense that they do not need expensive organic co-factors such as NAD or FAD and merely rely on the availability of O2. However, they do need to be activated since CROs are mainly produced under inactive form. This activation step is usually performed by the addition of Horseradish Peroxidase (HRP) or other oxidants.
Research teams have demonstrated that CROs can be activated, and thus controlled, by UV-light instead of HRP, alleviating thereby the need to add expensive and unstable exogenous redox activators.
Furthermore, all CROs also produce a common coproduct, namely H2O2 (via the reduction of O2), which at present is not upgraded but could be used in cascade synthesis.
- Mots clés enzyme, copper-radical oxidases, photoactivation, aldehydes
- Secteurs Automotive & Transportation Chemicals, Materials & plant-based materials Environment & Construction Consumer Goods Health
