Design av jäst för produktion av hälsosamma fettsyror
- Diarienummer
- ID21-0075
- Projektledare
- Olsson, Lisbeth
- Start- och slutdatum
- 220101-261231
- Beviljat belopp
- 2 500 000 kr
- Förvaltande organisation
- Chalmers University of Technology
- Forskningsområde
- Bioteknik, medicinsk teknik och teknik för livsvetenskaperna
Summary
Projektet syftar till att producera nyttiga fettsyror med udda kedjelängder med hjälp av mikroorganismer. Dessa fettsyror har flera fördelar för hälsan och kan tillföras via kosten. Det finns i dagsläget ingen industriell produktion av dessa fettsyrorna, men den mest lovande framtida processen är via mikrobiell jäsning. Det finns flera olika lovande jästarter som kan ackumulera lipider till mer är 20% av sin vikt, dock främst i form av fettsyror med jämn kedjelängd. Jäst kan också förmås producera fettsyror med udda kedjelängd genom att mata dem med propionat som omvandlas till propionyl-CoA och vidare till fettsyror, men dessvärre hämmas många jäster redan vid låga koncentrationer av propionat. Ett annat alternativ är att utgå från glukos och via metabolisk ingenjörskonst förse jästen med en reaktionsväg för att producera propionyl-CoA. Vilket tillvägagångssätt som är mest framgångsrik beror främst på hur mycket av fettsyrorna som jästen i slutändan kan producera. Vi kommer först att identifiera den mest lämpliga jäststammen för ändamålet, och sedan optimera dess förmåga att omvandla propionat och/eller glukos till fettsyror med udda kedjelängd med hjälp av metabolisk ingenjörskonst och klassiska stamutvecklingsmetoder. De framtagna jäststammarna och processerna kommer slutligen utvärderas tekniskt och ekonomiskt. Projektet förväntas genera både ny teknik och ny kunskap som kan ligga till grund för en långsiktig övergång till en mer hållbar produktion av livsmedel
Populärvetenskaplig beskrivning
Fett är en viktig energikälla för våra kroppar och är avgörande för att kroppen ska kunna bygga och reparera celler, tillverka hormoner och tillgodogöra sig fettlösliga vitaminer. Genom kosten förser vi oss med fettsyror som kroppen inte kan tillverka själv. Det här projektet syftar till att producera fettsyror med udda kedjelängd som har visats ha flera positiva hälsoeffekter. Dessa omfattar bland annat lägre mortalitet och minskad risk för fetma, hjärt- och kärlsjukdomar samt typ 2 diabetes. Dessa fettsyror med udda kedjelängd finns naturligt i små mängder i bröstmjölk, mejerivaror och i vissa fiskar och växter. Studier visar dock att vi får i oss färre och färre mängder av dessa nyttiga fettsyror. Ett sätt att få i oss mer är att berika livsmedel med dessa nyttiga fettsyror, men i dagsläget finns ingen industriell produktion utvecklad för att tillgodose behovet. Den mest lovande processen är att använda mikroorganismer såsom jäst för att omvandla hållbara råvaror till de eftertraktade fettsyrorna. Det finns flera slags fettrika jästarter som kan lagra så mycket fettsyror att mer än 20 % av deras vikt är fettsyror, problemet är bara att de producerar fettsyror med en jämn kedjelängd. Målet med projektet är därför att utveckla en jäst som både producerar mycket och de rätta fettsyrorna. Som en första del i projektet kommer vi att undersöka flera olika jästarter, för att identifiera vilka av dem som kan producera mycket fettsyror och med udda kedjelängd. Den mest intressanta jästen kommer vi att omvandla till en cellfabrik med hjälp av metabolisk ingenjörskonst och en forcerad evolution. Vi kommer också att kartlägga hur man får jäst att effektivt producera de åtråvärda fettsyrorna i en jäsningsprocess. En viktig del i all produktion är att den är hållbar och då är råvarorna som används speciellt viktiga. I vårt projekt kommer vi att utvärdera möjligheten att använda socker från avfallsströmmar och flyktiga korta fettsyror från anaerob rötning som råmaterial. Lyckas projektet kan det få stor betydelse för livsmedelsindustrin, då detta projekt kan visa vägen för hållbar mikrobiell produktion av livsmedelsingredienser, i detta fall nyttiga fetter. Detta kan vara ett steg på vägen för industrin att i ett vidare perspektiv ställa om till en mer hållbar produktion. Projektet kommer att generera ny kunskap och teknik, samt en doktor med högst relevant kompetens för omställningen till ett bättre samhälle.