Waterstofperoxide tijdens cellulose afbraak

Vraagstelling

LPMOs zijn enzymen gevonden in schimmels. Deze enzymen kunnen met behulp van een oxidatie reactie, cellulose (biomassa) afbreken. De BOKU universiteit in Wenen doet onderzoek naar het reactiemechanisme van deze enzymen. Een maand voordat ik begon aan mijn project waren er nieuwe speculaties over het co-substraat van het enzym. Een onderzoeksgroep in Noorwegen had ontdekt dat waterstofperoxide het co-substraat is in plaats van zuurstof (wat uit onderzoek in 2010 is gebleken). Het doel van mijn project was om de interactie tussen waterstofperoxide en LPMO te onderzoeken.

Aanpak

Als eerst moest aangetoond worden dat er tijdens de afbraak van cellulose met LPMO de waterstofperoxide wordt verbruikt. Dit hebben is gedaan met behulp van een elektrochemische methode waar er met een elektrode de waterstofperoxide gemeten kan worden. Toen de reactie zichtbaar was hebben we met behulp van een HPLC het product gemeten. Het product zijn oplosbare suikers, een HPLC scheidt de producten en detecteerd de hoeveelheid. Bij een mengsel van LPMO, cellulose en hoge concentratie waterstofperoxide wordt meer product verwacht dan een reactie met een lage concentratie waterstofperoxide.

Resultaat

Met behulp van elektrochemie is het zichtbaar dat de waterstofperoxide snel wordt verbruikt tijdens de reactie met LPMO. Maar de producten van de reactie geven niet hetzelfde effect. Bij meer waterstofperoxide in de reactie wordt er minder product gemeten. Dit is het tegenovergestelde effect dan verwacht. Meer onderzoek is nodig om erachter te komen wat de interactie is tussen LPMO en waterstofperoxide en waarom de resultaten van dit onderzoek niet overeenkomen met de publicatie van de onderzoeksgroep uit Noorwegen.