Oxidation of phenolic compounds by laccases form Trametes sp. and Myceliophthora thermophila in hydro organic biphasic medium : application to the preparation of colorants
Oxydation de composés phénoliques par les laccases de Trametes sp. et Myceliophthora thermophila en milieu hydro organique biphasique : application à la préparation des colonnes
Résumé
The oxidation of some phenolic compounds by laccase from Myceliophtho1"a thermophila and Trametes sp. was studied in aqueous and hydro organic biphasic medium (ethyl acetate and phosphate buffer). ln aqueous medium and at the same pH, the two laccases give identical products. They have the same substrate specificity but they show high affinity to phenolic compounds bearing methoxyl groups in particularly ferulic and sinapic acid. ln hydro organic biphasic medium, the rate of oxidation reaction that takes place in the aqueous phase decreases steeply. Although at neutral pH the majority of phenolic substrates are soluble in the organic phase, the decrease of enzymatic activity is independent of the diffusionallimitation. The hydro organic biphasic medium doesn't modify the specificity of laccases but the intermediate products, which polymerize quickiy in aqueous medium, are prevented from doing so in biphasic medium due to their transfer into the organic solvent. Theretore, their stability is enhanced in this medium. The oxidation of ferulic acid by laccase from Myceliophthora thermophila in a biphasic hydro-organic system resulted in stable yellow intermediate products only soluble in the organic phase of this system. We identified one of theses colored products as the decarboxyled 8-8 '-y-dehydro-lactone diferulate. The oxidation of sinapic acid causes the appearance of a red color in the two phases of the biphasic medium. The oxidation of phenolic compounds by the laccase in a biphasic hydro-organic medium illustrates an interesting potential significandy enhanced for preparation and separation of new colored products.
L'oxydation d'un certain nombre de composés phénoliques par les laccases de Myceliophthora thermophila et de Trametes sp. a été étudiée comparativement en milieu aqueux et en milieu hydro organique biphasique (acétate d'éthyle/ tampon). En milieu aqueux et à pH identique, les deux laccases conduisent aux mêmes produits d'oxydation. Elles présentent aussi la même spécificité vis-à-vis des substrats avec une meilleure affinité pour les acides phénoliques méthoxylés notamment les acides férulique et sinapique. En milieu hydro organique biphasique, les réactions d'oxydation qui se déroulent dans la phase aqueuse, sont fortement ralenties. Bien qu'à pH neutre les substrats phénoliques soient présents majoritairement dans la phase acétate d'éthyle, ce ralentissement n'est pas dû à une limitation diffusionnelle. Le milieu hydro organique ne modifie pas la spécificité des laccases mais la présence d'une phase organique immiscible permet de mettre en évidence et d'isoler des produits d'oxydation dont la durée de vie est beaucoup plus courte en milieu aqueux seulement car ils sont ainsi soustraits à des réactions de polymérisation ultérieures. Avec l'acide férulique et la laccase de Myceliophthora thermophila (en milieu hydro organique biphasique) nous avons, entre autres, pu identifier un nouveau dimère stable, le 8-8 '-y-déhydro-lactone diférulate décarboxylé qui colore en jaune la phase acétate d'éthyle uniquement. Dans le cas de l'acide sinapique, les deux phases se colorent en rouge mais, à partir de la phase organique, on peut là aussi récupérer une matière colorante qui est en cours d'évaluation. L'oxydation laccasique en milieu hydro organique biphasique laisse donc entrevoir de réelles potentialités pour la préparation de nouveaux colorants.