Haloalkane dehalogenases in non-conventional media

Mgr. Veronika Štěpánková, Ph.D.

Doctoral thesis

Abstract:

Disertační práce je zaměřena na vysvětlení vlivu různých reakčních prostředí na katalytickou účinnost halogenalkandehalogenas, hydrolytických enzymů štěpících vazbu uhlík-halogen v širokém spektru halogenovaných alkanů. Hydrolasy patří mezi nejvyužívanější průmyslové biokatalyzátory, a proto jsou často vystavovány jinému než vodnému prostředí. V disertační práci jsou představeny různé možnosti úpravy reakčního prostředí pro enzymové reakce navržené tak, aby splňovaly požadavky průmyslových procesů. Výhody a nevýhody dlouho využívaných systémů založených na organických rozpouštědlech jsou porovnány s iontovými kapalinami a eutektickými solventy, které reprezentují novou generaci rozpouštědel šetrných k životnímu prostředí. Pozornost je věnována také anorganickým solím, které jsou často přítomny v reakčním prostředí enzymů a hrají důležitou roli v biochemických procesech.

Abstract:

This Thesis describes the effect of different reaction media on the catalytic performance of haloalkane dehalogenases, hydrolytic enzymes catalysing the cleavage of carbon-halogen bond in a wide range of halogenated alkanes. Hydrolases are attractive industrial biocatalysts that are most commonly subjected to medium engineering. An overview of the different reaction media used for biocatalytic reactions to meet the increasing demands of industrial processes is provided. The advantages and disadvantages of novel green systems, ionic liquids and deep eutectic solvents are compared with traditional organic media. The attention is also given to the influence of inorganic salts, often present in the enzyme reaction mixture, since ion specific effects play an important role in the biochemical and biophysical processes.

Keywords

biocatalysis, deep eutectic solvents, haloalkane dehalogenase, inorganic salts, ionic liquids, medium engineering, organic solvents

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 5. 2013

Thesis defence

• Date of defence: 7. 6. 2013
• Supervisor: prof. Mgr. Jiří Damborský, Dr.
• Reader: prof. Mgr. Marek Šebela, PhD., Ing. Ludmila Martínková, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Biochemistry (4-years) / Biochemistry