Enzymatisk lipid-omvandling för ökad hållbarhet
- Diarienummer
- ID16-0051
- Start- och slutdatum
- 170101-221231
- Beviljat belopp
- 2 500 000 kr
- Förvaltande organisation
- Lund University
- Forskningsområde
- Bioteknik, medicinsk teknik och teknik för livsvetenskaperna
Summary
Enzymer är i många avseenden ideala katalysatorer för bearbetning av biomassa, och nivån på den akademiska forskningen i Sverige är hög, men industriell användning av enzymteknologi är fortfarande begränsad. Huvudsyftet med projektet är att öka den allmänna kunskapen om hur enzymatiska processer kan användas i industriell skala, så att de blir viktiga verktyg i en biobaserad ekonomi. Detta kommer att uppnås genom utveckling av en ny industriell, enzymatisk process. Det faktum att den industriella parten i projektet har ett mycket starkt intresse av att utveckla denna process säkerställer att varje steg i process-utvecklingen ses ur ett industriellt relevant perspektiv och projektet ska utgöra en vetenskaplig grund för utvecklingen av den nya processen. Den allmänna kunskap om industriella enzymatiska processer som genereras i projektet kommer att vara värdefull i omvandlingen av olika typer av biomassa. Värdefulla generiska resultat inkluderar generella metoder att immobilisera enzymer för att underlätta deras återanvändning samt metoder att öka enzymers operationella stabilitet. Framgång med detta kommer att minska kostnaderna för enzymatiska processer och därmed göra dessa mycket selektiva och miljövänliga processer konkurrenskraftiga även ur ekonomisk synvinkel. Direkta resultatet av detta projekt kommer att bli en avsevärd förbättring i utnyttjandet av en specifik biomassa och därmed en drastisk ökning av dess värde, samt skapandet av nya jobb i Sverige.
Populärvetenskaplig beskrivning
För närvarande är vi till stor del beroende av olja, gas och kol som bränslen och som industriella råvaror, vilket leder till klimatförändringar och andra miljöproblem. En omställning till användning av förnybara resurser är därför viktig. Det gäller att utnyttja biomassa från skog, jordbruksprodukter och vattenbruk så effektivt som möjligt. Biomassa byggs upp i biologiska reaktioner som sker med hjälp av enzymer, som är de levande organismernas egna katalysatorer. Dessa enzymer är också väl anpassade till andra reaktioner som involverar biomassa och ska i detta projekt användas för att omvandla biomassa till värdefulla produkter. Projektets industripart AAK AB har identifierat två restprodukter från sin produktion av shea-smör (ett viktigt fett för choklad och konfektyr), som just nu utgör ett problem, men som genom en lämplig process skulle kunna omvandlas till en värdefull produkt. I samarbete med den akademiska parten, Lunds universitet, ska en ny process för denna omvandling utvecklas. Shea-smör produceras från shea-nötter, men i denna process bildas större mängd restprodukter än huvudprodukt. Restprodukterna innehåller dock byggstenar som med rätt katalysator kan sättas ihop till ett värdefullt fett. Det är mycket viktigt att molekylerna blir sammansatta på rätt sätt, annars blir fettet oanvändbart. Detta är alltså en process som kräver en selektiv katalysator och ett enzym kan vara idealiskt för ändamålet. Under projektet kommer olika enzymer att utvärderas. En viktig del av detta projekt blir att utveckla metoder som gör det lättare att återanvända enzymerna och hålla dem aktiva under lång tid. Återanvändningen av enzymerna ska bland annat underlättas genom att binda upp dem på partiklar som fungerar som bärarmaterial. För att ytterligare förbättra möjligheterna att använda enzymerna under lång tid ska vi undersöka vad det är för förändringar i dem som leder till att de förr eller senare förlorar sin katalytiska aktivitet. Denna kunskap kan användas till att konstruera om själva enzymet så att det blir mera stabilt. De experimentella data som tas fram i projektet ska användas som grund för att planera för en fabrik där den nya processen ska genomföras.