LEHDISTÖTIEDOTE: VTT kehittää Intian metsäpaloalueilta löydettyjä uusia entsyymejä biojalostamoille
Intian sademetsien metsäpaloherkkien alueiden mikrobit ovat biokemikaalien tuotannon kannalta kiinnostavia, koska ne ovat tottuneet metsäpalon jälkeisiin vaativiin olosuhteisiin. Niiden tuottamat entsyymit todennäköisesti sietävät normaalia paremmin myös teollisessa prosessoinnissa korkeassa lämpötilassa biomassasta vapautuvia aineita. Teknologian tutkimuskeskus VTT:n johtamassa EU:n IndZyme-projektissa tutkitaan, pilkkovatko ne maatalouden tähdebiomassoja kaupallisia entsyymejä tehokkaammin.
Biomassan lignoselluloosan muuntaminen entsyymien avulla käymiskelpoisiksi sokereiksi ja edelleen biokemikaaleiksi edellyttää, että sen lujat rakenteet ensin pilkotaan. Tällaista teknologiaa on jo käytössä, mutta prosessissa syntyvät inhibiittorit heikentävät entsyymiprosessin tehokkuutta. Inhibiittorit ovat kemiallisia yhdisteitä, jotka estävät tai heikentävät entsyymin toimintaa. Inhibiittoreita paremmin sietävät entsyymit voivat pienentää entsyymikustannuksia ja parantaa sokerisaantoa.
IndZyme-projektin intialainen tutkimuspartneri VINSTROM on kerännyt Intian sademetsistä mikrobikantoja alueilta, joissa metsäpalot ovat yleisiä sekä osoittanut niiden sietävän inhibiittorikemikaaleja normaalia paremmin. Projektin aikana näistä mikrobikannoista seulotaan uusia, inhibiittoreita paremmin sietäviä sellulaasientsyymejä sekä LPMO-entsyymejä, joiden toimintaa inhibiittorikemikaalit saattavat jopa tehostaa. Näiden uusien entsyymien tehokkuutta tutkitaan maatalouden sivuvirtojen kuten oljen pilkkomisessa käymiskelpoisiksi sokereiksi. Niiden tehokkuutta verrataan teollisuudessa yleisesti käytettyyn Trichoderma reesei -entsyymiin ja entsyymiseoksiin. Projektissa kehitetään uusia entsyymien seulontamenetelmiä ja tuotetaan uutta tietoa entsyymien toimintaa estävistä ja edistävistä yhdisteistä.
Erityisen kiinnostuksen kohteena projektissa ovat ligniiniperäiset fenoliset yhdisteet, joita vapautuu lignoselluloosamateriaalien esikäsittelyssä korkeassa lämpötilassa. Nämä yhdisteet ovat vahvoja inhibiittoreita sellulaasientsyymeille, mutta voivat toimia elektroninluovuttajina tehostaen LPMO-entsyymien toimintaa.
Maatalouden lignoselluloosa-peräiset sivuvirrat ovat yleisimpiä uusiutuvia biomassoja. Euroopassa vehnän olki on yksi runsaimmista maatalouden sivuvirroista. Sokerin valmistuksessa sokeriruo’osta jäljelle jäävää bagassia on Intiassa runsain mitoin, mutta se päätyy vielä toistaiseksi poltettavaksi aiheuttaen runsaasti paikallisia päästöjä.
IndZyme-projektin tutkimuskumppanit ovat VTT, VINSTROM (Intia), RWTH (Saksa) ja Tarton yliopisto. VINSTROM seuloo mikrobikannat, minkä jälkeen VTT tunnistaa niiden tuottamat entsyymit. RWTH fraktioi biomassan käsittelyssä syntyvät inhibiittoriyhdisteet, ja lopulta VTT ja Tarton yliopisto karakterisoivat entsyymit ja tutkivat niiden vuorovaikutuksia inhibiittoreiden kanssa. Projekti kuuluu EU:n Inno Indigo -ohjelmaan, jonka tarkoituksena on lisätä Euroopan ja Intian välistä tutkimusyhteistyötä.
VTT koordinoi kolmevuotista projektia, jonka kokonaisbudjetti on noin 1 miljoona euroa. VTT ja Suomen Akatemia rahoittavat hanketta yhteensä 400 000 eurolla (VTT 70 %, Suomen Akatemia 30 %). Projektia koordinoi VTT:n tutkimusprofessori Kristiina Kruus.
Lisätietoja:
Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy
Tutkimusprofessori Kristiina Kruus
kristiina.kruus@vtt.fi, puh. 050 5202471
Tutkija Ville Pihlajaniemi
ville.pihlajaniemi@vtt.fi, puh. 0401439379
Lisätietoja VTT:stä:
Milka Lahnalammi-Vesivalo
Viestintäpäällikkö
puh. 040 545 7828
milka.lahnalammi-vesivalo@vtt.fi
www.vtt.fi
Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy on yksi Euroopan johtavista tutkimus- ja teknologiaorganisaatioista. Tuotamme teknologiseen ja tieteelliseen osaamiseemme pohjautuvia innovaatiopalveluja asiakkaillemme ja yhteistyökumppaneillemme. Käytämme vuosittain 4 000 000 tuntia aivovoimaa uusien älykkäiden teknologioiden, kilpailukykyä tehostavien ratkaisujen sekä innovatiivisten palvelujen tuottamiseen. Lue lisää: www.vtt.fi Twitter @VTTFinland, Facebook, LinkedIn, YouTube ja Instagram.
Avainsanat: