Harnessing glycerol from biodiesel fuel production to obtain valuable industrial compounds

Authors
Figueroa, Carlos Maria; Piattoni, Claudia Vanesa; Asención Diez, Matías Damián; Comelli, Raul Alberto; Guerrero, Sergio Adrian; Beccaria, Alejandro José; Iglesias, Alberto Alvaro
Publication Year
2009
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
Glycerol (Gro) has many appliances in the cosmetic, food, and pharmaceutical industries. However, Gro has become an inexpensive carbon source due to its generation as inevitable by-product of the biodiesel production, a process with outstanding growing within the last decade. In addition, the excess of Gro has environmental problems since it is not innocuous and its disposal turns complex. Thus, conversion of low-priced Gro streams to higher value products, such as 1,3-propanediol or dihydroxyacetone (DHA), has been proposed as relevant biorefinery strategies. Many organisms are able to metabolize Gro, and their enzymes are key targets in the bioconversion of this compound. In this work we have cloned and expressed the gene encoding for Gro dehydrogenase (GroDHase) in Escherichia coli. The enzyme converts Gro into DHA. The recombinant enzyme was purified to near homogeneity either by IMAC or heat-shock treatment. We have analyzed the activity assay conditions and determined the S0.5 values for both substrates, NAD+ (0,5 mM) and Gro (100 mM). The maximum activity was reached at pH 11.0 and 40 ºC. NH4Cl was found to be an activator of GroDHase, reducing (4-fold) the S0.5 for Gro and increasing (1.5-fold) the Vmax. Gro waste derived from biodiesel production was an effective substrate for the enzyme, which supports the biotechnological application of the recombinant GroDHase.
Fil: Figueroa, Carlos Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; Argentina
Fil: Piattoni, Claudia Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; Argentina
Fil: Asención Diez, Matías Damián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; Argentina
Fil: Comelli, Raul Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera"; Argentina
Fil: Guerrero, Sergio Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; Argentina
Fil: Beccaria, Alejandro José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; Argentina
Fil: Iglesias, Alberto Alvaro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; Argentina
Subject
Glycerol
Dihydroxyacetone
1,3-Propanediol
Biorefineries
Biotecnología Industrial
Biotecnología Industrial
INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS
Access level
Open access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/57019