Magbakterier kan tillverka gröna kemikalier

Efterfrågan på miljövänliga kemikalier och hållbart utvecklade produkter ökar. Trots det tillverkas i stort sätt alla så kallade plattformskemikalier av råolja och naturgas. Plattformskemikalier är en uppsättning baskemikalier som på grund av sin mångsidighet kan användas för att i sin tur tillverka plast, färgtillsatser, textilier, hygienartiklar, läkemedel och andra produkter som samhället behöver.

Nu tror och hoppas många forskare att förnybar råvara från växtriket kan göra jobbet istället.  Ett sätt att omvandla växter, skogs- och jordbruksavfall till användbara kemikalier är att hälla i hungriga mikroorganismer. Utmaningen är att hitta bakterier som ger högt utbyte.

- Mjölksyrabakterierna hade rätt egenskaper, visade det sig. Det var både hungriga och seglivade. Utbytet ökade från några procent till nästan hundra! berättade Ramin Sabet Azad, doktorand i bioteknik vid Lunds Tekniska Högskola.

Det fanns dock ett aber. Mjölksyrabakterien var dyra att odla. Därför flyttade Ramin Sabet Azad över de gener som bidrog till de gynnsamma egenskaperna till bakterien Escherichia coli, en ofarlig variant av sin magsjukealstrande släkting. Den är nämligen billigare att odla och växer snabbare än mjölksyrabakterien. Inte heller ger den ifrån sig oönskade biprodukter på det sätt som mjölksyrebakterierna gjorde. Överföringen visade sig fungera utmärkt.

Lite mer exakt tuggar den genetiskt modifierade bakterien i sig molekylen 3-hydroxypropionaldehyd, erhållen från glycerol, som den utsöndrar till plattformskemikalien 3-hydroxypropionsyra. Glycerol är en vanlig och ganska billig biprodukt från omvandlingen av vegetabiliska oljor till biodiesel. Ramin Sabet Azad utnyttjar alltså avfallet från den processen som substrat.

Området är glödhett, och många forskargrupper runt om I världen forskar inom samma område.

-  Den här metoden ger snudd på maximalt utbyte av 3-hydroxypropionsyra från dess substrat och möjliggör en enkel upprening av produkten. Metoden kan också tillämpas för att producera bioplasten poly (3-hydroxypropionat) som är ett substitut till plaster som vi idag får från olja, berättar Ramin Sabet Azad.

Forskningsresultaten visar att den nya metoden är applicerbar i ett industriellt sammanhang, dock med behov av förbättringar avseeende mängden 3-hydroxypropionsyra.

- Genom att förbättra tillverkningsprocessen hoppas vi att nå högre koncentrationer av produkten och göra det ekonomiskt försvarbart att nyttja vår process för en storskalig produktion av 3-hydroxypropionsyra.

Forskningen har finansierats av Vinnova och har bedrivits i ett samarbetsprojekt mellan Lunds Universitet som akademisk part och ett antal företag som industriella parter.

Läs avhandlingen här www.lu.se/lup/publicati