Magbakterier kan tillverka gröna kemikalier

Mjölksyrabakterier är inte bara bra för magen. De är också en fena på att producera gröna kemikalier, har forskare upptäckt.

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 kemikalier 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 tillsätta 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! berättar Ramin Sabet Azad, forskare i bioteknik vid Lunds Tekniska Högskola.

DET FANNS DOCK ETT ABER. Mjölksyrabakterier är dyra att odla. Därför flyttade Ramin Sabet Azad över de gener som bidrog till de gynnsamma egenskaperna till annan bakterie, Escherichia coli, som både är billigare att odla och växer snabbare än mjölksyrabakterien. Överföringen visade sig fungera utmärkt.

Ramin Sabet Azad tillsätter sina genetiskt modifierade bakterier till glycerol. Glycerol är en relativt billig biprodukt från omvandlingen av vegetabiliska oljor till biodiesel. Från glycerol fås först molekylen 3-HPA som bakterierna tuggar i sig och omvandlar till 3-HP, vilken är en användbar plattformskemikalie.

FORSKNINGSOMRÅDET ÄR GLÖDHETT, och många grupper runt om i världen forskar inom samma område.

– Den här metoden ger snudd på maximalt utbyte av 3-HP. Metoden kan också tillämpas för att producera en typ av bioplast. Bioplaster är ett substitut till de 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 avseende mängden 3-HP.

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

Forskningen har bedrivits i ett samarbetsprojekt mellan Lunds universitet och ett antal företag.

Text: Kristina Lindgärd

Publicerad: 2015

Illustration: Catrin Jacobsson

Fakta

Plattformskemikalier

Plattformskemikalier är en uppsättning kemikalier som på grund av sin mångsidighet kan användas för att i sin tur tillverka plast, färgtillsatser, textilier, hygienartiklar, läkemedel med flera produkter.

Gröna kemikalier

Gröna kemikalier tillverkas av biologiska, förnybara råvaror, till skillnad från kemikalier som tillverkas från fossila råvaror som råolja och naturgas.

Bioplast

Idag går det att göra bioplast av avloppsvatten, växter, skogs- och jordbruksavfall, hönsfjädrar, trä med mera.

Glycerol

Glycerol är en relativt billig biprodukt från omvandlingen av vegetabiliska oljor till biodiesel.

Genetiskt modifierade bakterier kan omvandla glycerol till plattformskemikalier såsom den organiska syran 3-HP eller dess bioplast.

3-HPA

3-HPA är en förkortning för aldehyden 3-hydroxypropionaldehyd, en molekyl som produceras som ett delsteg i omvandlingen av glycerol till 3-HP.