Bioteknisk produktion av värdeskapande ingredienser
- Diarienummer
- RBP14-0013
- Start- och slutdatum
- 150101-201231
- Beviljat belopp
- 28 894 452 kr
- Förvaltande organisation
- Chalmers University of Technology
- Forskningsområde
- Bioteknik, medicinsk teknik och teknik för livsvetenskaperna
Summary
Det behövs nya hållbara produktionsmetoder för flera av de kemikalier vi framställer och använder i dagens samhälle. Ett sätt är att använda sig av bioteknik där man kan använda förnyelsebara råvaror så som biomassa för produktion. Genom att utveckla biokatalysatorer som förändrar metabolismen i cellfabriker kan de framställa efterfrågade kemikalier, och ersätta dagens ohållbara system som baseras på extraktion från växter eller fossila bränslen. En konkurrenskraftig produktion kräver ett högt utbyte och en hög avkastning. Syftet med detta projekt är att utveckla nya jästcellfabriker för kostnadseffektiv produktion av kakaosmör, jojobaolja och fettalkoholer. Dessa produkter är vanliga inom mat- och kosmetikaindustrin och efterfrågan ökar, vilket gör att dagens försörjningssystem inte räcker till för framtidens behov. Alla produkter som framställs i detta projekt bildas ur fettsyror, vilket gör att vi kan utveckla en gemensam plattform som effektivt omvandlar sockerarter till fettsyror. Cellfabriken kommer tas fram med hjälp av genteknik, mutagenes, screening och mikrofluidik, genomsekvensering och systembiologi. En del av projektet kommer också utvärdera användningen av mikroalger som cellfabrik för tillverkning av fettalkoholer. Genom att etablera jästbaserad produktion av kakaosmör, jojobaolja och fettalkoholer kommer det vara möjligt att producera dem i stora volymer med hjälp av hållbara råvaror som biomassa, till en låg kostnad för både samhället och miljön.
Populärvetenskaplig beskrivning
The development of societal values are closely linked with microorganisms, which have been employed for ages to produce fermented food and beverages. With the development of genetic engineering in the 1970s, it became possible to attenuate their behavior and harness them for beneficial applications to the society. The subsequent technological revolution in biology, which facilitated sequencing complete genomes, measuring the concentration of proteins and metabolites, conveyed the true complexity in the operation of even simple biological systems as microorganisms. Consequently, understanding microorganisms is no longer restricted to microbiologists, but rather requires a concerted team of engineers, computer scientists, molecular- and micro-biologists. Sweden is among the world leaders in promoting interdisciplinary research with the objective to understand biological systems. However, the major focus of research on microorganisms in Sweden is restricted to their role in human health and infection. Research on using microorganisms for biotechnology applications, for example, in the production of chemicals and fuels is relatively small. Increasing global concern on climate change and diminishing petroleum resources have opened up immense potential for using microorganism to replace environmentally harsh chemical processes with “greener” bioprocesses. It is widely predicted that microorganisms will have an elevated role in the society in the future because they have the capability to produce a wide range of compounds that are now produced by chemical means or extracted from plants. The major limitation is in our ability to understand them in sufficient detail to engineer them to suit our needs. Overcoming this limitation is the goal of industrial biotechnology. In this project, we aim to develop the technology to develop “designer microorganisms” that can be used for production of value-added ingredients used in the cosmetics and food industry. We will engineer yeast to produce oils, waxes and fatty alcohols that have a wide range of applications in the cosmetics and food industry, either as key ingredients, e.g. cocoa butter in chocolate and waxes in cosmetics. We will also evaluate whether fatty alcohols can be produced directly from sunlight and carbondioxide, which would enable sustainable production with a very low environmental footprint.