Enzymares zet in op de ontwikkeling van een toolbox om de ontdekking van mariene enzymen te versnellen en de time-to-market voor nieuwe enzymen te verkorten. Die toolbox zal bijdragen aan het succes van enzymen als duurzame biokatalysatoren en zal bedrijven helpen om hun processen en producten te verduurzamen.

Het interclusterproject Enzymares is een gezamenlijk initiatief van de Vlaamse speerpuntclusters Catalisti, De Blauwe Cluster en Flanders' FOOD dat kan rekenen op financiële ondersteuning van VLAIO. Het project werd onlangs goedgekeurd en gaat officieel van start op 1 september 2021. 

Een overdaad aan enzymen

Enzymen vind je overal. Ze worden onder andere gebruikt in chemische stoffen, farmaceutische producten, voedings- en (aqua)voederproducten, textiel en cosmetica. Omdat ze biologisch afbreekbaar en niet-toxisch zijn, zijn enzymen een aantrekkelijk alternatief voor chemische additieven of katalysatoren. Enzymatische katalyse heeft dan ook het potentieel om het grondstoffen- en energieverbruik van industriële processen efficiënter te maken, en zo bij te dragen aan een duurzamere industrie.

Gezien de brede waaier aan toepassingen en het duurzame profiel is het geen verrassing dat de wereldwijde vraag naar enzymen snel groeit. Er wordt gezocht naar (nieuwe) enzymen die beter presteren op het vlak van substraatselectiviteit, inhibitiegevoeligheid, chirale selectiviteit, pH en temperatuurbereik. Er is ook een verhoogde focus op de prestaties van enzymen in extreme omstandigheden, zoals hoge zouttolerantie, hyperthermostabiliteit, barofilie of koude-adaptiviteit.

Verschillende bronnen…

Gelukkig bieden biologische bronnen, en met name mariene omgevingen, heel wat kansen om nieuwe enzymen te ontdekken. Terwijl huidig onderzoek zich vooral richt op het verkrijgen van enzymen uit microbiële organismen, kunnen complexere eukaryote organismen bovendien nog een ander, onaangeboord reservoir van nieuwe enzymen vertegenwoordigen.

… maar moeilijk te ontdekken

Het is niet eenvoudig om dit reservoir aan te boren en de juiste enzymen te vinden. Tegenwoordig worden de meeste nieuwe enzymen gevonden door functionele screenings van genomische bibliotheken en een vergelijking met biologische databases. Zodra interessante enzymen zijn geïdentificeerd, worden hun prestaties in industriële toepassingen beoordeeld.

Deze beoordeling kan jaren duren, en zelfs dan blijkt de meerderheid van de enzymen die tijdens het screeningsproces zijn geïdentificeerd niet bijzonder nuttig. Kortom, het vinden van de juiste enzymen is extreem tijdrovend en veeleisend, wat hun valorisatie en toepassing vertraagt

Enzymontdekking optimaliseren

Het interclusterproject Enzymares wil een toolbox ontwikkelen om gemakkelijker waardevolle mariene enzymen te ontdekken. De toolbox zal het traject van enzymontdekking optimaliseren door:

  1. een verbeterde database van hoge kwaliteit te ontwikkelen die verschillende soorten moleculaire en biologische gegevens integreert;
  2. ecologische informatie over organismen en hun habitat aan de database toe te voegen, aangezien organismen die in extreme habitats leven veel meer kans hebben om enzymen te produceren die in staat zijn om onder extreme omstandigheden te presteren;
  3. procesparameters en prestatiebehoeften in een vroeg stadium aan de database toe te voegen, om ervoor te zorgen dat enzymen inderdaad geschikt zijn voor het beoogde doel, om het aantal kwalitatieve hits aanzienlijk te verhogen en om de time-to-market te verkorten.

Een toolbox die verschillende soorten moleculaire gegevens, ecologische informatie, procesparameters en prestatiebehoeften integreert, zal de kansen op succes in het enzymontdekkingstraject vergroten. Door de diversiteit van enzymen in complexere organismen te onderzoeken, kan bovendien een "nieuwe wereld" van voorheen onbekende enzymen beschikbaar gemaakt worden voor valorisatie door de industrie.

Dit zorgt er dan weer voor dat het toepassingspotentieel van enzymatische katalyse in industriële processen toeneemt. Via haar innovatieve toolbox zal Enzymares zo bijdragen aan het succes van (mariene) enzymen als duurzame biokatalysatoren en bedrijven ondersteunen bij het verduurzamen van hun processen en producten.

Ook lid worden?

De Blauwe Cluster werd erkend door de Vlaamse overheid als zesde Vlaamse speerpuntcluster. Om optimaal van de unieke diensten van de cluster gebruik te maken en voor de verdere uitbouw van uw netwerk is lid worden een troef.