RAS BiologyПрикладная биохимия и микробиология Applied Biochemistry and Microbiology

  • ISSN (Print) 0555-1099
  • ISSN (Online) 3034-574X

Rhodococcus erythropolis A-27 as a Biocatalyst for Enantioselective Reduction of Ketones in the Presence of High Concentrations of Isopropanol

PII
S0555109925010028-1
DOI
10.31857/S0555109925010028
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume 61 / Issue number 1
Pages
16-24
Abstract
It has been shown that in the presence of the cells of five strains of Rhodococcus erythropolis, isolated from various anthropogenically polluted ecosystems, and an exogenous reducing agent (isopropanol), enantioselective reduction of ketones (acetophenone and 6-methyl-5-hepten-2-one) occurs with the formation of the corresponding S-configuration alcohols with high enantiomeric excess. Using the most active strain of R. erythropolis A-27 at the optimal concentration of isopropanol, products (S-1-phenylethanol and S-6-methyl-5-hepten-2-ol) were obtained with an enantiomeric excess of at least 99.9 % and a yield of 92 and 93% respectively. This strain was found to be tolerant to isopropanol and could effectively reduce 6-methyl-5-hepten-2-one to S-6-methyl-5-hepten-2-ol in a buffer containing 50% isopropanol.
Keywords
Rhodococcus erythropolis энантиоселективный биокатализ биовосстановление кетонов S-6-метил-5-гептен-2-ол S-1-фенилэтанол
Date of publication
12.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
17

References

  1. 1. Goldberg K., Schroer K., Lütz S., Liese A. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2007. V. 76. P. 249–255.
  2. 2. Patel R.N. // Coord. Chem. Rev. 2008. V. 252. P. 659−701.
  3. 3. Musa M.M., Phillips R.S. // Catal. Sci. Technol. 2011. V. 1. P. 1311–1323.
  4. 4. Milner S.E., Maguire A.R. // ARKIVOC. 2012. P. 321–382. http://dx.doi.org/10.3998/ark.5550190.0013.109
  5. 5. Kratzer R., Woodley J.M., Nidetzky B. // Biotechnology Advances. 2015. V. 33. P. 1641–1652.
  6. 6. de Carvalho C.C.C.R. // Microb. Biotechnol. 2017. V. 10. № 2. P. 250−263.
  7. 7. Hollmann F., Opperman D.J., Paul C.E. // Angew. Chem. Int. Ed. 2021. V. 60. P. 5644–5665.
  8. 8. Simić S., Zukić E., Schmermund L., Faber K., Winkler Ch.K., Kroutil W. // Chem. Rev. 2022. V. 122. P. 1052−1126.
  9. 9. Aranda C., de Gonzalo G. // Molecules. 2020. V. 25(13). Article 3016. https://doi.org/10.3390/molecules25133016
  10. 10. Sorgedrager M.J., van Rantwijk F., Huisman G.W., Sheldon R.A. // Adv. Synth. Catal. 2008. V. 350. P. 2322–2328.
  11. 11. Jia Q., Zheng Yu.-C., Li H.-P., Qian X.-L., Zhang Zhi.-J., Xu J.-H. // Appl. Environ. Microbiol. 2022. V. 88. № 9. P. 1–16.
  12. 12. Itoh N., Isotani K., Nakamura M., Inoue K., Isogai Y., Makino Y. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2012. № 93. P. 1075–1085.
  13. 13. Шакиров А.Н., Петухова Н.И., Зорин В.В. // Башкирский химический журнал. 2013. Т. 20. № 4. С. 59–63.
  14. 14. Коршунова И.О., Писцова О.Н., Куюкина М.С., Ившина И.Б. // Прикл. биохимия и микробиология. 2016. Т. 52. № 1. С. 53–61.
  15. 15. Yang Z., Fu H., Ye W., Xie Y., Liu Q., Wang H., Wei D. // Catal. Sci. Technol. 2020. № 10. Р. 70–78.
  16. 16. Митягина А.В., Петухова Н.И., Прищепов Ф.А., Зорин В.В. // Башкирский химический журнал. 2021. Т. 28. № 3. С. 41–46.
  17. 17. Митягина А.В., Рахманов Т.Р., Петухова Н.И., Зорин В.В. // Башкирский химический журнал. 2022. Т. 29. № 1. С. 29–36.
  18. 18. Xu S., Lin Q., Chen W., Lin R., Shen Y., Tang P. et al. // Catalysts. 2023. V. 13(1). Article 52. https://doi.org/10.3390/catal13010052
  19. 19. Kim D., Choi K.Y., Yoo M., Zylstra G.J., Kim E. // J. Microbiol. Biotechnol. 2018. V. 28. P. 1037–1051.
  20. 20. Busch H., Hagedoorn P.-L., Hanefeld U. // Int. J. Mol. Sci. 2019. V. 20. Article 4787. https://doi.org/10.3390/ijms20194787
  21. 21. Qin L., Wu L., Niе Y., Xu Y. // Catal. Sci. Technol. 2021. V. 11. P. 2637–2651.
  22. 22. Ivshina I., Bazhutin G., Tyumina E. // Front. Microbiol. 2022. V. 13. Article 967127. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.967127
  23. 23. Hibino A., Ohtake H. // Process Biochemistry. 2013. V. 48. P. 838–843.
  24. 24. Honda K., Ono T., Okano K., Miyake R., Dekishima Y., Kawabata H. // J. Biosci. Bioeng. 2019. V. 127. № 2. P. 145–149.
  25. 25. Kosjek B., Stampfer W., Pogorevc M., Goessler W., Faber K., Kroutil W. // Biotechnol. Bioeng. 2004. V. 86. P. 55–62.
  26. 26. de Gonzalo G., Lavandera I., Faber K., Kroutil W. // Org. Lett. 2007. V. 9. № 11. P. 2163–2166.
  27. 27. Yang C., Ying X., Yu M., Zhang Y., Xiong B., Song Q., Wang Z. // J. Industrial Microbiol. Biotechnol. 2012. V. 39. P. 1431–1443.
  28. 28. Stankeviciute J., Kutanovas S., Rutkiene R., Tauraite D., Striela R., Meskys R. // Peer J. 2015. V. 3. Article e1387. https://doi.org/10.7717/peerj.1387
  29. 29. Xu G.-Ch., Tang M.-H., Ye Ni // J. Mol. Catalysis B: Enzymatic. 2016. V. 123. P. 67–72.
  30. 30. Hu J., Li G., Liang C., Shams S., Zhu S., Zheng G. // Process Biochemistry. 2020. V. 92. P. 232–243.
  31. 31. Hummel W., Abokitse K., Drauz K., Rollmann C., Gröger H. // Adv. Synth. Catal. 2003. V. 345. P. 153–159.
  32. 32. Stampfer W., Kosjek B., Moitzi C., Kroutil W., Faber K. // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2002. V. 41. P. 1014–1017.
  33. 33. Stampfer W., Kosjek B., Faber K., Kroutil W. // J. Org. Chem. 2003. V. 68. P. 402–406.
  34. 34. Stampfer W., Kosjek B., Kroutil W., Faber K. // Biotechnol. Вioeng. 2003. V. 81. № 7. P. 865–869.
  35. 35. Short Protocols in Molecular Biology. 3rd Ed. / Eds. F.M. Ausbel, R. Brent , R.E. Kingston, D.D. Moore, J.G. Seidman, J.A. Smith, K. Struhl N.Y.: John Wiley & Sons, 1995. 450 p.
  36. 36. Ишмуратов Г.Ю., Газетдинов Р.Р., Выдрина В.А., Харисов Р.Я., Яковлев М.П., Муслухов Р.Р. и др. // Вестник Башкирского университета. 2012. Т. 17. № 4. С. 1691–1699.
  37. 37. Шакиров А.Н., Петухова Н.И., Зорин В.В. // Башкирский химический журнал. 2013. Т. 20. № 4. С. 59–63.
  38. 38. Schroer K., Tacha E., Lutz S. // Org. Process Res. Dev. 2007. V. 11. № 5. P. 836–841.
  39. 39. Calvin S.J., Mangan D., Miskelly I., Moody T.S., Stevenson P.J. // Org. Process Res. Dev. 2012. V. 16. P. 82–86.
  40. 40. Чернявская М.И., Букляревич А.А., Делеган Я.А., Охремчук А.Э., Филонов А.Е., Титок М.А. // Микробиология. 2018. Т. 87. № 5. С. 581–594.
  41. 41. Yang C., Ying X., Yu M., Zhang Y., Xiong B., Song Q., Wang Z. //J. Ind. Microbiol. Biotech. 2012. V. 39. Р. 1431–1443.
  42. 42. Chen H., Qian F., Lin H., Chen W., Wang P. // Catalysts. 2020. V. 10. Article 30. https://doi.org/10.3390/catal10010030
  43. 43. Costa L.F.A., Lemos F., Ramôa Ribeiro F., Cabral J.M.S. // Catalysis Today. 2008. V. 133. P. 625–631.
  44. 44. Vieira G., de Freitas Araujo D., Lemos T., de Mattos M., de Oliveira M., Melo V. et al. // J. Braz. Chem. Soc. 2010. V. 21. № 8. Р. 1509–1516.
  45. 45. Шейко Е.А., Медникова Е.Э., Воробьева Т.Е., Чанышева А.Р. // Башкирский химический журнал. 2018. Т. 25. № 1. С. 55–58.
  46. 46. Mori K., Puapoomchareon P. // Liebigs Ann. Chem. 1989. P. 1261–1262.
  47. 47. Flechtmann C.A.H., Berisford C.W. // J. Appl. Ent. 2003. V. 127. P. 189–194.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library