KCI등재
SCIE
SCOPUS
Synthesis of Short-Chain Alkyl Butyrate through Esterification Reaction Using Immobilized Rhodococcus Cutinase and Analysis of Substrate Specificity through Molecular Docking
저자
Won Seok-Jae (Department of Biotechnology, The Catholic University of Korea, Bucheon 14662, Republic of Korea) ; Yim Joung Han (Korea Polar Research Institute, Incheon 406-840, Republic of Korea) ; 김형권 (가톨릭대학교) 연구자관계분석
발행기관
학술지명
Journal of microbiology and biotechnology(Journal of Microbiology and Biotechnology)
권호사항
발행연도
2023
작성언어
English
주제어
등재정보
KCI등재,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
268-276(9쪽)
DOI식별코드
제공처
Alkyl butyrate with fruity flavor is known as an important additive in the food industry. We synthesized various alkyl butyrates from various fatty alcohol and butyric acid using immobilized Rhodococcus cutinase (Rcut). Esterification reaction was performed in a non-aqueous system including heptane, isooctane, hexane, and cyclohexane. As a result of performing the alkyl butyrate synthesis reaction using alcohols of various chain lengths, it was found that the preference for the alcohol substrate had the following order: C6 > C4 > C8 > C10 > C2. Through molecular docking analysis, it was found that the greater the hydrophobicity of alcohol, the higher the accessibility to the active site of the enzyme. However, since the number of torsions increased as the chain length increased, it became difficult for the hydroxyl oxygen of the alcohol to access the γ O of serine at the enzyme active site. These molecular docking results were consistent with substrate preference results of the Rcut enzyme. The Rcut maintained the synthesis efficiency at least for 5 days in isooctane solvent. We synthesized as much as 452 mM butyl butyrate by adding 100 mM substrate daily for 5 days and performing the reaction. These results show that Rcut is an efficient enzyme for producing alkyl butyrate used in the food industry.
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