Biokatalyse

Biokatalyse

Met behulp van enzymen kunnen we unieke reacties laten plaatsvinden met een hoge selectiviteit, onder milde condities en met een lage milieubelasting. Deze uitzonderlijke katalytische eigenschappen van enzymen maken zowel verbetering van bestaande processen als de ontwikkeling van nieuwe technologieën mogelijk, bijvoorbeeld voor de biobased economy.

Biokatalyse is een zeer interessant proces voor de biobased economy, omdat de toepassing ideaal is voor de omzetting van onstabiele of complexe moleculen (die veel voorkomen in natuurlijke producten zoals biomassa). Ook kan via biokatalyse de  productie van chirale moleculen en zogenaamde multi-step transformaties gerealiseerd worden.

Bouwstenen voor chemicaliën en biopolymeren

Wageningen Food & Biobased Research heeft een specifiek biokatalyse-expertise veld. Binnen dit expertiseveld richten we ons op het integreren van enzymtechnologie met synthetische- en scheidingstechnologieën voor proces- en productontwikkeling. We hebben veel ervaring met enzymatische processen in zowel waterige als niet-waterige middelen zoals organische oplosmiddelen, twee-fase vloeistof systemen en superkritische vloeistoffen. Ook hebben we biokatalytische processen ontwikkeld voor de synthese van peptide derivaten, koolhydraat-gebaseerde oppervlakte-actieve derivaten, biobased monomeren en biobased polyesters en polyamiden. Enzymen kunnen we specifiek inzetten voor de hydrolyse van polymeren uit biomassa zoals eiwitten, polysachariden en lignine. De verkregen bouwstenen kunnen gebruikt worden voor het maken van onder andere chemicaliën en biopolymeren voor bioplastics.

Eigenschappen verbeteren

Behalve aan biokatalytische processen voor afbraak of synthese van biopolymeren werken we ook aan het functionaliseren van deze biopolymeren. We kunnen hierdoor eigenschappen van biopolymeren zoals oplosbaarheid, stabiliteit en biofunctionaliteit verbeteren.

Onderzoeksmogelijkheden voor biokatalyse

Opdrachtgevers kunnen bij ons terecht voor zowel het ontwikkelen van nieuwe technologieën als voor het optimaliseren van bestaande processen, zoals de productie van diverse chemicaliën en materialen. We kunnen eiwitten en koolhydraten synthetiseren, hydrolyseren en modificeren. Ook is het mogelijk enzymen te produceren, modificeren en immobiliseren om hun processtabiliteit te verhogen en om ze te kunnen hergebruiken. Op aanvraag voeren we procesoptimalisatie uit om de juiste condities te bepalen voor een maximale productopbrengst of om selectiviteit van (chemo)enzymatische reacties te realiseren. Door biokatalyse te integreren met conventionele chemische synthese, scheidingstechnologieën en materialenonderzoek, kunnen we de mogelijkheden onderzoeken om fijnchemicaliën, bulkchemicaliën en brandstoffen te produceren vanuit hernieuwbare grondstoffen zoals biomassa. We doen niet alleen onderzoek, maar adviseren klanten op consultancy basis ook over de implementatie van nieuwe of verbeterde enzymatische processen (van lab schaal tot industriële productie).