Ligniinin hyötykäyttöä vauhdittavat geenimuunnellut bakteerit - tutkimukselle miljoonarahoitus
Ilmastonmuutos ja lajien monimuotoisuuden hiipuminen haastavat koko globaalin yhteisön kehittämään ympäristöä säästäviä vaihtoehtoja fossiilisille raaka-aineille. Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa yliopistonlehtorina työskentelevän Suvi Santalan tutkimushankkeessa yhdistyvät globaali merkittävyys, uusi ekologinen tuotantotapa sekä resurssitehokkuus. Tutkimuksessa kehitetään uusia molekyyli- ja solutason työkaluja sekä tuotetaan tärkeää tietoa ligniinin biologisen hyödyntämisen mahdollisuuksista.
Ligniinin hyödyntäminen on kiertotaloutta parhaimmillaan, siinä toisen jätteestä syntyy toiselle käyttökelpoinen raaka-aine tai jopa arvokas tuote. Novo Nordisk -säätiö rahoittaa lupaavaa uutta lähestymistapaa 1,3 miljoonalla eurolla.
Ligniinistä laadukkaita voiteluaineita synteettisen biologian avulla
Kaikesta kasvibiomassasta (lignoselluloosasta) jopa kolmannes on ligniiniä. Tällä hetkellä ligniini on jäte, jota syntyy esimerkiksi sellunkeitossa. Sitä ei juuri hyödynnetä muuten kuin polttamalla. Esimerkiksi Yhdysvalloissa etanoliteollisuus hyödyntää nykyään kasvibiomassasta vain sokerit, ja vuosittain jopa 60 miljoonaa tonnia ligniiniä päätyy jätteeksi.
Santalan tutkimus on poikkeuksellisen merkittävä senkin vuoksi, ettei ligniinin hyödyntäminen ole aivan yksinkertaista. Tavoite saada uuden menetelmän avulla suurin osa ligniinistä hyötykäyttöön on kunnianhimoinen.
– Kehitämme hankkeessa teknologioita, joilla voimme luoda ominaisuuksia, joita ei vielä luonnosta löydy, mutta jotka toimivat biologisissa soluissa. Niiden avulla ligniini muunnetaan arvokkaiksi tuotteiksi geneettisesti muokattujen bakteerien avulla, Suvi Santala kertoo.
Jotta bakteerit saadaan ohjelmoitua tehokkaasti hyödyntämään ligniiniä, projektissa sovelletaan uusimpia synteettisen biologian ja metaboliamuokkauksen keinoja.
– Yhdistämällä näitä lähestymistapoja koettelemme biologian rajoja mm. evoluutiota nopeuttamalla sekä ohjaamalla ja tarjoamalla evoluutiolle uutta materiaalia synteettisen biologian keinoin, Santala avaa.
Muunnetusta ligniinistä voidaan tulevaisuudessa valmistaa esimerkiksi korkealaatuisia voiteluaineita ja näin korvata uusiutumaton raakaöljy.
Kansainvälisellä yhteistyöllä kestäviä ratkaisuja
Suvi Santalan tutkimushanke Improving metabolic diversity and efficiency of bacteria for lignin valorization on käynnissä vuosina 2021-2026. Hankkeeseen palkataan 3-4 uutta lupaavaa tutkijaa.
Tutkimusyhteistyötä tehdään mm. yhdysvaltalaisten Georgian yliopiston ja Coloradossa sijaitsevan Kansallisen uusiutuvan energian laboratorion (National Renewable Energy Laboratory) kanssa.
Novo Nordisk -säätiö myöntää rahoituksia hankkeille, joilla on merkittävä vaikutus yhteiskunnan ja ympäristön kestävyyteen. Emerging Investigator -rahoituksella se tukee lupaavia teollisuusbiotekniikan ja ympäristöbiotekniikan tutkijoita Pohjoismaissa. Rahoitus mahdollistaa uuden tutkimusryhmän perustamisen, ja sen edellytyksenä on, että tutkimus tarjoaa laajasti hyödynnettäviä ratkaisuja ja sovellutusmahdollisuuksia sekä mahdollisuuden läpimurtoon.
Lue lisää Novo Nordisk Research Leader -ohjelmasta
Ota yhteyttä
Suvi Santala
puh. 040 198 1158
suvi.santala [at] tuni.fi (suvi[dot]santala[at]tuni[dot]fi)
Teksti: Anna Aatinen
Kuva: Ville Santala
