Reaction Engineering of In Vitro Natural Product Biosynthesis: Challenges and Strategies
Naturstoffe sind häufig verwendete Wirkstoffe für Arzneimittel, für Agrochemikalien oder sie werden in Lebensmitteln und Kosmetika verwendet. Ihre Synthese umfasst neben chemischen Reaktionen auch die Verwendung von mehreren Enzymen, die in dafür angepassten flüssigen Umgebungen stattfinden. Eine optimale Umgebung für in vitro Enzymreaktionen zu rekonstruieren, insbesondere für mehrstufige Reaktionskaskaden, stellt eine erhebliche Herausforderung für die technische Synthese dar. Die Ausbeute und der Umsatz der Synthesereaktion werden durch intermolekulare Wechselwirkungen bestimmt, die die Leistungsfähigkeit solcher komplexen biokatalytischen Systeme wesentlich beeinflussen. Der veröffentlichte Review stellt die Schwierigkeiten und Lösungen für eine effiziente Synthese in Bezug auf die Erzielung einer hohen Substratumwandlung und Produktausbeute mit in vitro Enzymkaskaden in den Kontext der aktuellen Forschung.