Multi-Enzymkaskade zur kontinuierlichen Synthese von Sialyllactose
GALAB Biotechnology als Hersteller von Biokatalyse-basierten Produkten für die biopharmazeutische und Lebensmittelindustrie entwickelt Produktionsprozesse für Humane-Milch-Oligosaccharide (HMOs). Sialyllactose ist eines der am häufigsten vorkommenden sialylierten HMOs und spielt vor allem in den ersten Lebensmonaten eine wichtige Rolle für das Wachstum und die Entwicklung von Säuglingen1. Leider ist diese wertvolle Substanz nur in wenigen Produkten zur Säuglingsernährung enthalten2. GALAB Biotechnology hat es sich zur Aufgabe gemacht, einen Beitrag zur Optimierung von Säuglingsnahrung zu leisten und Säuglingen, die nicht gestillt werden können, einen guten Start ins Leben zu ermöglichen. Somit ist die Entwicklung eines effizienten Produktionsverfahrens für Sialyllactose unser Ziel.
Unser komplexer biokatalytischer Prozess überwindet einige Herausforderung von Multi-Enzymkaskaden und macht diese leicht handhabbar und industrietauglich:
- Durch ein spezielles Immobilisierungsverfahren unserer eigenproduzierten, optimierten Enzyme erzielen wir hohe Stabilitäten, die auch den speziellen Anforderungen eines kontinuierlichen Prozesses standhalten.
- Der Einsatz unserer immobilisierten Enzyme in modularen Festbettreaktorsystemen liefert hohe Raum-Zeit-Ausbeuten und ermöglicht eine flexible Prozessskalierung.
- Unser entwickeltes Konzept des modularen Prozesses macht es möglich, jedem Enzym der Multi-Enzym-Kaskade eine Umgebung zu bieten, in dem es seine katalytische Aktivität entfalten kann.
- Durch Integration eines zusätzlichen Moduls können kostspielige Cofaktoren im Prozess regeneriert und wiederverwendet werden.
- Ein kinetisches Prozessmodell der Enzymkaskade ermöglicht die zielgerichtete Optimierung der Prozessparameter.
Unser interdisziplinäres GALAB Biotechnology Team mit Expertise in der Herstellung rekombinanter Enzyme, der Immobilisierung von Enzymen, der Prozessentwicklung und Modellierung komplexer Enzymkaskaden und vielem mehr ist die Basis für unseren Erfolg. Die Entwicklung des Produktionsprozesses erfolgt in Kooperation mit dem Institut für Technische Biokatalyse (Technische Universität Hamburg) und ist Teil des vom BMBF geförderten Projektes prot P.S.I. (031B1080C) und NukleoCycling (031B1370).
1 Bruggencate, S.J. Ten et al., Functional Role and Mechanisms of Sialyllactose and Other Sialylated Milk Oligosaccharides. Nutrition Reviews 2014, 72, 377–389, doi:10.1111/nure.12106.
2 Walsh, C. et al., From Lab Bench to Formulated Ingredient: Characterization, Production, and Commercialization of Human Milk Oligosaccharides. Journal of Functional Foods 2020, 72, 104052, doi:10.1016/j.jff.2020.104052.