Journal de thermodynamique et de catalyse
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Abstrait

Nano-biocatalyseur à double enzyme à base de MSN stellaire pour la conversion en cascade de matières premières non alimentaires en produits alimentaires

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

La démonstration réussie d'un catalyseur enzymatique tandem qui utilise une plateforme de nanosphères de silice macroporeuses stellaires (Stellate MSN) comme hôte à double enzyme est rapportée ici. Lors du chargement simultané de bêta-glucosidase et de glucose isomérase à l'intérieur de leur structure poreuse, les MSN stellaires, présentant une disposition hiérarchique des pores et une grande surface, montrent leur capacité à effectuer une réaction en cascade qui convertit le cellobiose, un produit d'hydrolyse cellulosique, en glucose puis en fructose. La plateforme de silice fournit une modalité de canalisation du substrat qui implique le transfert de l'intermédiaire en cascade, le glucose, à l'enzyme suivante sans diffusion préalable vers la masse. Un aspect clé de cette preuve de concept est le système à deux enzymes fonctionnant dans un domaine de pH optimisé pour s'adapter au modus operandi des deux enzymes. Le concept pourrait être extrapolé à d'autres tandems d'enzymes, avec le potentiel d'avoir un impact considérable sur les processus enzymatiques qui nécessitent des transformations multicatalyseurs en un seul pot.