VTT Uutta | Uutiset 2003

5.6. Solujen toimintaa muokkaamalla biojätteestä jalostettuja käyttöaineita


Mahdollisuudet etanolin tuotannon moninkertaistumiseen

Elävien kasvi- ja mikrobisolujen toimintaan vaikuttamalla voidaan tuottaa uusia teollisia sovelluksia, joiden avulla on mahdollista vähentää mm. liikenteen ja energian päästöjä ja saada siten aikaan myönteisiä ympäristövaikutuksia. Elävät solut valmistavat kemiallisia yhdisteitä. Solujen aineenvaihduntaa eli metaboliaa muokkaamalla yhdisteitä voidaan hyödyntää teollisuuden raaka-aineina ja jalostaa niistä arvokkaita tuotteita. Tätä solujen omaa biokemiaa voidaan myös hyödyntää suurina määrinä tarvittavien tuotteiden ja aineiden tuotannossa. Näin voidaan korvata esimerkiksi öljypohjaisia kemianteollisuuden tuotteita biotekniikan keinoin valmistetuilla. Näissä raaka-aineina käytetään uusiutuvia luonnonvaroja kuten erilaisia kasvimateriaaleja, biomassaa ja maatalousjätettä. Tällainen tuote on mm. autojen polttoaineena käytettävä etanoli.

Yksi VTT:n metabolian muokkauksen tutkimuskohteista ja samalla biotekniikan tutkimuksen painopistealueista on bioetanolin eli alkoholin tehokas tuotto hiivan avulla. Maailmanlaajuisesti on tärkeää, että osa autojen polttoaineesta voidaan korvata etanolilla sekä siten vähentää riippuvuutta öljystä ja alentaa hiilidioksidipäästöjä. USA:n säännökset ja EU:n direktiivisuositukset edistävät tätä kehitystä.

Tutkimusprofessori Merja Penttilä

VTT:n tutkimuksen tarkoituksena on kehittää metabolian muokkauksen avulla hiivoja siten, että hiivasolut pystyvät tehokkaasti käyttämään kaikki biomassasta saatavissa olevat sokerit etanoliksi. Näin pyritään siihen, että bioetanolin tuotanto saataisiin niin edulliseksi, että sen hinta voisi olla kilpailukykyinen öljystä valmistetun bensiinin kanssa.

Hiiva on hyvä esimerkki elävästä mikrobisolusta ja metabolian muokkauksen mahdollisuuksista vaikuttaa sen toimintaan. Esimerkiksi oluen tai viinin valmistuksessa on tärkeätä, että prosessissa toimiva hiiva tuottaa etanolia kohtuullisesti ja sopivassa suhteessa makua antaviin aineisiin nähden. Sen sijaan etanolin valmistuksessa tavoitteena on saada elävät hiivasolut tuottamaan ainoastaan tätä yhtä tuotetta mahdollisimman paljon ja nopeasti.

VTT:llä kehitettävää teknologiaa ja tutkimustuloksia voidaan soveltaa suoraan uudistuvien luonnonvarojen jalostukseen myös muiksi käyttökelpoisiksi tuotteiksi. Tällaisia ovat mm. ksylitoli tai muovien valmistusaineet. Mikrobisolujen avulla voidaan esimerkiksi tuottaa kasvisokereista ”biomuoveja”.

Bioteknisissä tuotantoprosesseissa on jo kauan käytetty mikrobeja tuottamaan kemiallisia yhdisteitä. Varsinainen metabolian muokkaus sen sijaan on suhteellisen uusi biotekniikan ala.

Lisätietoja

VTT Biotekniikka
Tutkimusprofessori Merja Penttilä
Puh. 020 722 4504
merja.penttila@vtt.fi

Uutta | Uutiset 2003

VTT