Ús de micelis fúngics com a biocatalitzadors en reaccions d’hidròlisi

Abstract

Els monoacilglicerols (MAGs) enantiomèrics són intermedis de gran interès i la seva producció mitjançant enzims ofereix vies alternatives a les reaccions químiques tradicionals. Aquesta tesi té com a objectiu la seva síntesi a partir de dos precursors dels MAGs (el rac-palmitat de solketil i el rac-palmitat de glicidil), utilitzant micelis de fongs aïllats de residus de la indústria de l’oli com a biocatalitzadors.

En un primer intent d’obtenir MAGs, es va avaluar l’activitat epòxid-hidrolàsica dels micelis enfront el rac-fenil glicidil èter, el rac-benzil glicidil èter, el rac-1,2-epoxihexà i el rac-1,2-epoxioctà. A continuació, els micelis escollits es van utilitzar en la hidròlisi del rac-palmitat de glicidil. Només es va obtenir MAG amb el miceli de Penicillium sp., però com a mescla racèmica. L’efecte matriu associat a les reaccions amb micelis com ara la recuperació de l’anàlit adsorbit en la biomassa o l’extracció de components dels biocatalitzadors es van compensar realitzant l’extracció després de fortificar les mostres i patrons.

En un segon intent, el palmitat de glicidil enantioenriquit i sintetitzat pel miceli de Mucor fragilis, es va hidrolitzar amb el miceli de Penicillium sp. La hidròlisi enzimàtica del MAG enantiomèric va dificultar la seva obtenció.

Los monoacilgliceroles (MAGs) són intermedios de gran interés y su producción mediante enzimas ofrece vías alternativas a las reacciones químicas tradicionales. Esta tesis tiene como objetivo su síntesis a partir de dos precursores de los MAGs (el rac-palmitato de solketilo y el rac-palmitato de glicidilo), utilizando micelios de hongos aislados de sustratos de la industria del aceite como biocatalizadores.

En un primer intento de obtener MAGs, se evaluó la actividad epóxido-hidrolásica de los micelios frente al rac-fenil glicidil éter, el rac-bencil glicidil éter, el rac-1,2-epoxihexano y el rac-1,2-epoxioctano. A continuación, los micelios seleccionados se utilizaron en la hidrólisis del rac-palmitato de glicidilo. Sólo se obtuvo MAG con el micelio de Penicillium sp., pero como mezcla racémica. El efecto matriz asociado a las reacciones con micelios como por ejemplo la recuperación del analito adsorbido en la biomasa o la extracción de componentes de los biocatlizadores se compensó realizando la extracción después de fortificar las muestras y patrones.

En un segundo intento, el palmitato de glicidilo enantioenriquecido y sintetizado por el micelio de Mucor fragilis, se hidrolizó con el micelio de Penicillium sp. La hidrólisis enzimática del MAG enantiomérico dificultó su obtención.

Enantiomeric monoacylglycerols (MAGs) are known to be useful intermediates of great interest. They are difficult to synthesize by traditional chemical reactions and enzymatic production provide alternative routes. This thesis reports their synthesis from two precursors of MAGs (rac-solketil palmitate and rac-glycidyl palmitate) by using fungic mycelia isolated from olive oil wastes as biocatalysts.

In a first attempt to obtain MAGs, mycelia were screened towards rac-glycidyl phenyl ether, rac-benzyl glycidyl ether, rac-1,2-epoxyhexane and rac-1,2-epoxyoctane. Then, rac-glycidyl palmitate was hydrolysed by the mycelia selected by their epoxide hydrolase activity. Only Penicillium sp. mycelium yielded MAG, but as a racemic mixture. Matrix effects associated with mycelium-catalysed reactions such the need to recover the analyte adsorbed onto the biomass or the extraction of matrix components were compensated for using pre-extraction spiking approach.

In a second attempt, enantioenriched glycidyl palmitate, synthesised by Mucor fragilis mycelium, was hydrolysed by Penicillium sp. mycelium. There was difficult to obtain enantiomeric MAG because of its enzymatic hydrolysis.