Ambrox obtenu par voie biocatalytique

Givaudan-logo-1
ambrox
Conversion obtenue à 125g/L de substrat avec le meilleur variant obtenu lors du premier cycle d’évolution dirigée (215G2) avec une enzyme naturelle.

L‘ Ambrox est le parfum de l’ambre gris, une senteur rare et coûteuse qui provient, sous sa forme naturelle, des sécrétions de la bile du cachalot. La Squalane Hopene Cyclase d’Alicyclobacillus acidocaldarius a été développée pour la production d'(-)-Ambrox. Après un cycle d’évolution dirigée (EvosightTM), 3 variants ont été identifiés avec une amélioration de l’activité d’un facteur 1,6 à 3,5. Une optimisation des conditions de réaction par une approche en plan d’expériences (DoE) appliquée au variant le plus performant a permis une amélioration d’un facteur 10.

Une chimie verte pour des « notes vertes »

firmenich-logo
route-verte-schéma

Les « notes vertes » sont issues des aldéhydes en C6 et des dérivés naturellement générés par les plantes pour leur défense contre les herbivores (par exemple, en tant que signal chimique pour attirer les prédateurs des insectes herbivores). Cependant, ces voies ne peuvent pas être utilisées en tant que telles pour des procédés industriels.

La voie de synthèse peut être reconstituée en utilisant la 13-lipoxygénase de la farine de soja, la 13-hydroxyperoxyde lyase de la goyave (famille CYP74) et la levure de boulangerie pour l’isomérisation et la dérivatisation des aldéhydes en C6. Cependant, la 13-hydroxyperoxyde lyase de goyave présentait une activité trop faible et devait être améliorée. 

Référence : F. Brühlmann et al. / Journal of Biotechnology 163 (2013) 339- 345

La technologie brevetée d’évolution dirigée L-ShufflingTM de Protéus a été utilisée afin d’améliorer l’activité de la 13-hydroxyperoxyde lyase de la goyave. Les enzymes homologues utilisées pour générer une diversité des séquences étaient le 13-HPL de la pomme, de l’orange et du tabac et le 9-HPL du melon.

route-verte-schéma-2

65,000 variants ont été criblés au cours de 4 cycles d’évolution dirigée ; le meilleur variant a montré une amélioration de l’activité d’un facteur 15. Il est intéressant de noter que la thermostabilité du meilleur variant a été améliorée d’un facteur 48 à 50°C. Le procédé est utilisé à l’échelle commerciale par Firmenich.