Poly-melkzuur : nieuwe benaderingen voor synthese en functionalisatie

Het wijdverspreide gebruik van aardolie- en niet-biologisch afbreekbare kunststoffen in tal van toepassingen (bijvoorbeeld verpakking, textiel, medische apparaten) en hun duurzaamheid hebben geleid tot ernstige milieu-, economische en gezondheidsproblemen. Vandaar dat bio-gebaseerde en biologisch afbreekbare materialen een veelbelovend alternatief zijn geworden om dergelijke conventionele kunststoffen te vervangen. Polymelkzuur (PLA) is één van de meest gebruikte polymeren om te ontwikkelen van bio-kunststoffen. De bouwsteen van PLA is melkzuur (LA), een molecuul met twee optische configuraties, L-LA en D-LA, die beide geproduceerd kunnen worden via een nieuwe syntheseroute waarin chemo- en bio-katalyse worden gecombineerd. In deze route wordt C. rugosa lipase (CRL) gebruikt als biokatalysator voor de enantioselectieve hydrolyse van alkyllactaten in afzonderlijke D-LA- en L-LA stromen die nodig zijn voor de productie van stereocomplex PLA (mengsel van L-LA en D- LA), gekenmerkt door superieure thermische en mechanische eigenschappen. Commerciële preparaten van CRL laten variaties zien in de efficiëntie en reproduceerbaarheid van hun lipase-activiteit vanwege hun heterogene samenstelling, waaronder Lip1, Lip2 en Lip3 isoenzymen, suikers en esterasen. Daarom hebben we de katalytische eigenschappen van individuele Lip1, Lip2 en Lip3 onderzocht. Bovendien worden PLA gebaseerde kunststoffen hoofdzakelijk gebruikt in voedselverpakkingen en biomedische toepassingen, die vaak worden gehinderd door microbiële kolonisatie en daaropvolgende biofilm-vorming op de plastic oppervlakken, die bijvoorbeeld leiden tot voedselbesmetting en microbiële infecties in het menselijk lichaam. In dit opzicht werd de functionalisatie van PLA met antimicrobiële moleculen zoals CRAMP20-33 onderzocht om microbiële groei op PLA-gebaseerde materialen te voorkomen.