用作功能性食品和医药产品或化妆品中的添加剂的糖海藻糖的生产是酶的团队合作：一个人负责构建富含能量的中间产品(UDP-葡萄糖)，第二个然后从中制造海藻糖。流动催化使合作成为可能，即使第一号酶在室温下工作，而第二号酶更喜欢 50 摄氏度以上的温度。由波鸿鲁尔大学 (RUB) 微生物生物技术小组负责人 Dirk Tischler 教授领导的团队展示了这一点。
顺序反应器
例如，源自细菌的酶可以将多种起始材料转化为丰富的目标产品。所谓的白色生物技术旨在利用这种能力以环保的方式生产化学品。由于有时需要多个催化剂和步骤来生产所需的产品，Dirk Tischler 的团队与代尔夫特理工大学、Bergakademie Freiberg 技术大学和西里西亚理工大学的小组合作，设计了一个用于流动催化的级联。因此，起始材料葡萄糖和 1-磷酸葡萄糖(活化形式)和 UTP(三磷酸尿苷，一种生化能量载体)在固定化酶上发生的两个步骤中转化为海藻糖。第一种酶的任务是激活葡萄糖分子，第二种酶将它们连接在一起。“由于一种酶需要与另一种不同的工作条件，我们将它们固定在两个连续的反应器中，”Dirk Tischler 解释说。例如，这使研究人员能够独立地调整反应器中底物的温度或停留时间。“不仅可以使用这种方法将糖连接在一起，还可以想象，例如，在糖上种植药物，如抗生素，”他说，展望未来。
印刷可重复使用的基材
在他与 Hirsch Engineering Solutions 公司共同资助并得到联邦经济事务和能源部支持的后续项目中，他现在专注于优化级联。首先，目标是改进酶的底物材料。“到目前为止，我们一直使用的硅酸盐底物并不是所有酶都能很好地耐受，”Tischler 说。此外，它们通常不可重复使用。塑料，包括来自生物来源的塑料，可能更合适，并且可以通过 3D 打印成型。“它们已经在各种医学应用中证明了它们的生物相容性，”科学家指出。
其次，项目合作伙伴还希望通过添加一种激酶，在多磷酸盐的帮助下，在反应结束时将分离的 UDP 再循环到 UTP 中，从而使酶级联更具成本效益。结果，级联可以重新开始。“直到现在，我们总是不得不添加新的 UTP 来启动级联，这是相当昂贵的，”Dirk Tischler 解释说。“如果我们能够通过多磷酸盐回收它，成本将大大降低。”
