Unique features of several microbial α-amylases active on soluble and native starch
| Promotie: | Dhr. F.D. Sarian |
| Wanneer: | 03 juni 2016 |
| Aanvang: | 09:00 |
| Promotors: | prof. dr. M.J.E.C. (Marc) van der Maarel, L. (Lubbert) Dijkhuizen |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Efficiëntere afbraak van zetmeelkorrels onderzocht
Zetmeel is de belangrijkste energievoorraad van gewassen zoals mais, aardappel, rijst en tarwe. Om die energie om te zetten in biobrandstof is een bewerking nodig. Verschillende type amylase-enzymen worden gebruikt om zetmeel na opkoken om te zetten in glucose dat vervolgens via fermentatie is om te zetten in bioalcohol. Er zijn slechts enkele amylase-enzymen bekend die direct inwerken op zetmeelkorrels. Zetmeelkorrels hebben namelijk een complexe kristallijne structuur waarmee de meeste amylase-enzymen niet overweg kunnen.
Fean Sarian onderzocht het werkingsmechanisme van verschillende typen-amylase enzymen die wel direct inwerken op zetmeelkorrels. Uit de waterzuiveringsinstallatie van een zetmeelfabriek van AVEBE werd een micro-organisme geïsoleerd dat gespecialiseerd is in de afbraak van korrels aardappelzetmeel. Deze stam heeft een amylase dat verschillende zetmeelbindingsdomeinen en fibronectinedomeinen bezit. Deletie van verschillende van deze domeinen leidde tot een verlies van de korrelafbrekende activiteit.
Een dergelijke modulaire opbouw werd niet gevonden in een amylase dat aanwezig is in een bacteriestam die voorkomt in een zeeanemoon uit Jellyfish lake, Kakaban eiland in Indonesië. Dit amylase was vrijwel niet actief op korrelvormig zetmeel. Dat is niet verwonderlijk als men bedenkt dat er geen zetmeel in dit meer voorkomt. Het is waarschijnlijk wel actief op het glycogeen dat in de zeeanemoon voorkomt.
Deze resultaten laten zien dat zetmeelkorrels inert zijn en alleen afgebroken kunnen worden door gespecialiseerde multi-domein amylases. Dergelijke amylases zouden in een laag temperatuur zetmeel conversieproces gebruikt kunnen worden waardoor energie bespaard kan worden.
Het promotieonderzoek van Fean Sarian vond plaats bij de afdeling Aquatische Biotechnologie en Bioproducttechnologie van het ENgineering and TEchnology institute Groningen (ENTEG).