Lys og boblebad skal gøre bakterier og enzymer til højtydende kemikaliefabrikker
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
By signing up, you agree to our Terms & Conditions and agree that Teknologiens Mediehus and the IDA Group may occasionally contact you regarding events, analyzes, news, offers, etc. by telephone, SMS and email. Newsletters and emails from Teknologiens Mediehus may contain marketing from marketing partners.

Lys og boblebad skal gøre bakterier og enzymer til højtydende kemikaliefabrikker

Illustration: Melissa Yildirim/Aarhus Universitet

Cyanobakterier, også kendt som blågrønalger, er udmærkede kemiproducenter.

Med den rette intervention fra en menneskelig kemiker er der nærmest ikke grænser for, hvilke stoffer de kan spytte ud. Og de kræver blot sollys til gengæld.

Derfor kan de blive et vigtigt bidrag til bæredygtig produktion af de stoffer, som ellers bliver syntetisk fremstillet til brug for medicin, bioplastic og husholdningskemikalier.

Det fortæller lektor Selin Kara fra Aarhus Universitet, som er forsker og leder i det EU-støttede projekt PhotoBioCat, der har som formål at få bakterierne og enzymatiske ruter til at blive endnu mere effektive, så de bliver et reelt alternativ til de syntetisk fremstillede stoffer.

Selin Kara. Illustration: Melissa Yildirim/Aarhus Universitet

»Vi ønsker at få mest muligt ud af det, vi har til rådighed, og planen er, at bakterierne og enzymerne vil blive anvendt til en meget effektiv syntese af kemikalier ved hjælp af lys som kilde inden 2022, når projektet slutter,« siger hun.

Læs også: Studerende vil skabe råstofbakterier til fremtidens astronauter

Fra lys til medicin

Blågrønalger har i efterhånden en del år været en interessant organisme for syntesebiologerne. De er utroligt effektive til at omdanne elektromagnetisk stråling fra Solen til energi ved hjælp af fotosyntese. Og den energi bruger de bl.a. på at danne kulhydrater – og giftstoffer til at beskytte sig selv.

Nogle af disse giftstoffer kan være direkte farlige for mennesker, og derfor skal man også helst undgå algerne på stranden.

Men hvis bakterierne holdes i kontrollerede kar og får pillet lidt ved stofskiftevejen, så kan de producere mange andre stoffer, end hvad der oprindeligt var tiltænkt fra naturens hånd – ligesom industrien i dag bruger gær, der dog ikke lader sig nøje med sollys som føde.

Selin Karas rolle er optimering af den enzymproduktion, som er nødvendig for katalysen af kemikalieproduktionen. Bakterierne har deres egne veje fra naturens hånd, så når der bliver pillet i syntesevejene, er det naturligvis også nødvendigt at tilpasse enzymerne, som kan tilføjes i tanken undervejs.

Læs også: Spørg Scientariet: Kan man fjerne CO2 med kunstig fotosyntese?

Skruer på alle håndtag

Og her handler det om at finde den mest direkte vej fra A til B, så lys + bakterier på den nemmeste og reneste måde bliver til store mængder kemikalier.

»Det særlige ved vores projekt er også, at vi er så stærkt et konsortium, at vi omfavner alle led fra bakterie til færdigt aktivstof. Ved at inkludere ekspertise inden for alle led regner vi med, at vi får skruet på alle relevante håndtag i processen. I dag er særligt implementeringen i det industrielle miljø en udfordring,« understreger Selin Kara.

Det handler således om at optimere bakteriens pathways både rent genetisk og ved at sørge for, at den har det helt rigtige miljø med de rette omgivelser at arbejde i. Det betyder, at alt skal gås igennem fra optimering af reaktionsmedierne til stabilisering og genbrug af enzymerne.

Læs også: Computermodel skyder genvej til produktion af nye bakterier

Er bobler eller sengen mest effektiv

Nogle grupper i konsortiet arbejder med at koble enzymer til lyshøstende molekyler, mens andre, som Selin Kara, bl.a. arbejder med at optimere processerne i forskellige typer produktionstanke. Det kunne f.eks. være ved anvendelse af 'bubble column reactors', hvor ilt bliver indført i bunden af en cylinderformet tank for at danne bobler, der effektivt blander enzymer og medium.

Eller det kan vise sig, at en rørformet 'packed bed'-reaktor er bedre til biotransformationen. Her er røret fyldt med faste partikler, som enzymerne knyttes til.

»Så vi evaluerer alle tænkelige processer og enzym-bakterie-kombinationer i håbet om, at vi ender med et så effektivt og billigt alternativ til de mere miljøbelastende produktioner af aktivstoffer, at industrien tager dem til sig,« siger Selin Kara.

Konsortiet består foruden Aarhus Universitet og DTU og en række industripartnere af Graz University of Technology samt Graz Universitet i Østrig, Aix-Marseille Universitet i Frankrig, Porto Universitet i Portugal, Ruhr University Bochum i i Tyskland samt Wageningen Universitet og Delft University of Technology i Holland.

Budgettet er på godt 22 mio. kroner.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først