Detail projektu

Charakterizace monomerů a oligomerů

Období řešení: 01.01.2017 — 29.12.2017

Zdroje financování

Neveřejný sektor - Přímé kontrakty - smluvní výzkum, neveřejné zdroje
- plně financující

O projektu

Poly(3-hydroxybutyrát) (PHB) je bakteriální polyester, který jako zásobní formu energie a uhlíku ve formě intracelulárních granulí akumuluje celá řada bakterií. Z technologického hlediska je velice zajímavé, že tento materiál má mechanické a technologické vlastnosti velice podobné petrochemickým polymerům a proto představuje biodegradovatelnou alternativu těchto materiálů. Na druhou stranu je na PHB možné pohlížet jako na velice zajímavou chemickou surovinu, kterou je možné využít pro přípravu celé řady velice zajímavých chemických látek, paliv a nebo i alternativních materiálů. Z tohoto pohledu je velice atraktivní monomerní jednotka PHB – 3-hydroxybutyrát (3HB). Jedná se o lidskému tělu vlastní molekulu, která se řadí mezi tzv. ketonové látky (společně s acetoacetátem a také acetonem). Ty představují ve vodě rozpustnou alternativu mastných kyselin a hrají roli alternativního metabolického paliva, které organismus využívá především při hladovění. Bylo také prokázáno, že 3HB ovlivňuje apoptózu a hospodaření buněk s Ca2+. Je také uvažováno využití 3HB a jeho derivátů jako léčiv podporujících paměť a proces učení. Aktuální výsledky základního výzkumu zároveň prokázaly, že 3-hydroxybuytrát plní také funkci chemického chaperonu – má tedy potenciál chránit biomolekuly před negativním působením nejrůznějších stresových faktorů, jako je například teplota nebo oxidační stres. Díky těmto vlastnostem má 3HB celou řadu aplikací a to především v kosmetice, kde je možné využít jeho protektivních a energetických vlastností. V tomto kontextu mohou být velice zajímavou substancí také oligomery (2 – cca 6 jednotek) 3HB připravené neúplnou hydrolýzou PHB, které mohou představovat méně polární (hydrofobnější) formu 3HB, ze které se biologicky aktivní monomer bude uvolňovat postupně chemickou a nebo enzymatickou hydrolýzou. Zároveň je možné 3HB využít jako surovinu pro syntézu řady dalších látek. V tomto kontextu je velice zajímavé, že bakterie akumulují 3HB výhradně ve formě R isomeru. 3HB připravený hydrolýzou PHB bude tedy chirálně čistá surovina, kterou bude možné využít pro chirálně specifické biosyntézy řady biologicky aktivních molekul.

Klíčová slova
biopolymer; hydrolýza; monomery; oligomery

Označení

SR16759238

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Útvary

Centrum materiálového výzkumu
- příjemce (12.02.2018 - nezadáno)
CMV - laboratoř biotechnologií
- odpovědné pracoviště (12.02.2018 - nezadáno)
Nafigate Corporation a.s.
- objednatel (12.02.2018 - nezadáno)