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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Selective Modifications of ARomatics through Biocatalytic Oxidations

Descripción del proyecto

Una forma inteligente de transformar la lignina en compuestos bioaromáticos de valor añadido

Las biorrefinerías convierten la biomasa en productos como biopolímeros, alimentos, cosméticos, etc., y son la piedra angular para la transición a una bioeconomía circular y sostenible. No obstante, dependen de catalizadores naturales, pero los métodos de ingeniería enzimática disponibles hasta ahora son lentos e ineficaces. El proyecto SMARTBOX, financiado con fondos europeos, emplea métodos de ingeniería enzimática computacional para detectar las variantes de enzimas oxidativas más prometedoras, lo que reduce el tiempo y los costes de conversión de lignina en compuestos bioaromáticos como la vainillina, el ácido 2,5-furandicarboxílico y componentes básicos de policarbonato. De este modo se logra que la biocatálisis oxidativa sea un método eficaz en el ámbito de las biorrefinerías. Por primera vez, SMARTBOX combinará la biocatálisis oxidativa con la tecnología de fraccionamiento catalítico reductor, lo que permitirá producir de manera económica y sostenible para el medio ambiente aplicaciones de lignina con un valor añadido.

Objetivo

Although they have the potential to improve the economic and environmental sustainability of biorefineries, oxidative enzymes have not experienced a complete breakthrough yet in the biobased industries. This is mainly caused by the high cost and long time associated with traditional enzyme engineering methods such as directed evolution. SMARTBOX will develop an advanced computational engineering platform specifically for oxidative enzymes, which can automatically screen for improved enzyme variants with minimal human intervention. This is achieved by implementing several innovations into current computational screening methods, most importantly machine learning, which allows to train the algorithms with experimental results. As this significantly improves computational predictability, the time and costs associated with oxidative enzyme engineering will be reduced 10-fold compared to state-of-the-art (SOTA) directed evolution methods.

Relying on the advanced engineering platform, SMARTBOX will develop the one-enzyme conversion of HMF into FDCA and intermediates, and the one-enzyme conversion of lignin monomers into a potential biobased building block for polycarbonates and vanillin. By adopting a 1-enzyme FDCA production process, the associated production costs and carbon footprint are expected to decrease significantly compared to SOTA chemical oxidation methods. The unique feature of SMARTBOX is that reductive catalytic fractionation (RCF) will be used to selectively produce specific lignin monomers from biomass in near theoretical yields. The structural similarity of the resulting monomers with the SMARTBOX building blocks allows the development of high-yielding processes with only one enzyme. Due to the smart combination between oxidative biocatalysis and RCF, the production of bio-aromatics will proceed with higher yields than the state of the art.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

RIA - Research and Innovation action

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) H2020-BBI-JTI-2018

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Coordinador

BIO BASE EUROPE PILOT PLANT VZW
Aportación neta de la UEn
€ 885 375,00
Dirección
RODENHUIZEKAAI 1
9042 DESTELDONK GENT
Bélgica
Pyme
Sí
Región
Région de Bruxelles-Capitale/Brussels Hoofdstedelijk Gewest Région de Bruxelles-Capitale/ Brussels Hoofdstedelijk Gewest Arr. de Bruxelles-Capitale/Arr. Brussel-Hoofdstad
Tipo de actividad
Other
Enlaces
Coste total
€ 983 750,00

Participantes (10)