Kojibiose.

In Gent is het eerste enzym ontwikkeld dat efficiënt de calorie-arme suiker kojibiose aanmaakt. De bedenkers zoeken partners om het te commercialiseren, meldt de krant Het Laatste Nieuws.

Dat kojibiose, ook bekend als alfa-1,2-glucobiose, is een disacharide. De verbinding is al in de jaren 50 ontdekt in sake en is toen vernoemd naar koji, de Japanse naam voor de schimmel Aspergillus oryzae waarmee dat drankje wordt gemaakt.

Kojibiose smaakt ongeveer net zo zoet als andere glucose-achtige suikers, maar is laagcalorisch omdat de mens niet beschikt over enzymen die het efficiënt kunnen afbreken. Mondbacteriën kunnen dat evenmin, zodat kojibiose ook nog vrij onschadelijk is voor de tanden. Maar sommige darmbacteriën lijken het juist wél te waarderen, en kojibiose zou dus wel eens potentieel kunnen hebben als prebioticum.

Probleem is alleen kojibiose heel schaars is. Er is nog nooit een natuurlijk enzym ontdekt dat het op grote schaal aanmaakt. Syntheseprocedures zijn er wel, maar ze verlopen allemaal te moeizaam om commercieel interessant te zijn - misschien omdat geen enkele organicus er het nut van inzag.

Binnen de vakgroep van Tom Desmet, van de Gentse faculteit Bio-ingenieurswetenschappen, is enige tijd geleden bij toeval ontdekt dat een sucrosefosforylase-enzym uit Bifidobacterium adolescentis een heel klein beetje kojibiose aanmaakt. Dat enzym dient eigenlijk om sucrose te fosforyleren en op te splitsen in glucose-1-fosfaat en fructose. Omgekeerd kan het ook glucose dimeriseren; gewoonlijk krijg je dan maltose maar soms zit een van de glucoses een beetje verdraaid en komt er kojibiose uit.

De actieve plek van dit enzym bestaat uit elf aminozuurbouwstenen, en samen met promovendus Tom Verhaeghe heeft Desmet net zo lang aminozuren gewisseld tot hij een variant had die voornamelijk kojibiose maakt. In eerste instantie wisselden ze telkens één aminozuur uit voor een van de negentien andere mogelijkheden, wat dus een paar duizend verschillende enzymen opleverde. Bij de beste presteerders vervingen ze vervolgens een tweede aminozuur.

Uiteindelijk kwam een enzym met isoleucine in plaats van leucine op plek 341 en serine in plaats van glutamine op plaats 345 als beste uit de bus. Deze variant vertoont tweederde van de activiteit van het originele enzym, en een selectiviteit van 95 % voor kojibiose, meldden de Vlamingen begin deze maand in Chemical Communications.

Opschaling in een 1 l- fermentor, met 0,5 M sucrose en 0,5 M glucose, leverde na 24 uur een kojibiose-opbrengst van 74% op. De overige 26% bleek je er heel gemakkelijk uit te kunnen krijgen door er gistcellen op los te laten die óók geen kojibiose lusten. Uiteindelijk hielden Desmet en Verhaeghe 124 gram kojibiosekristallen over met een zuiverheid van zeker 99,5%.

Wie durft te investeren?

bron: Het Laatste Nieuws, Chemical Communications