Dansk Kemi—Side 6

Dansk KemiFoto: Wikimedia Commons. n BIOTEKNOLOGI Præcisionsfermentering Mikroorganismer i store ståltanke kan producere medicin, kemikalier, fødevareingredienser og brændstof uden brug af dyrehold og med et markant lavere forbrug af CO 2 , vand og land i forhold til traditionel produktion. Af Majse Nafisi, science manager, Advanced Protein Solutions, Novonesis A/S Fermentering har været kendt i mange år, for eksempel ved fremstilling af vin og øl, hvor mikroorganismer omdanner sukkerstoffer til en række andre stof - fer, deriblandt alkohol og smagsgivere. Præcisionsfermentering adskiller sig fra traditionel fermentering ved, at de mikro- organismer, der indgår, er blevet desig- net til formålet, for eksempel ved hjælp af genmodificering i et laboratorium. Værtsorganismen bliver derved en ”cel- lefabrik”, der producerer store mængder af det ønskede protein eller molekyle. Proteiner fremstillet ved præcisionsfermentering finder blandt andet anvendelse i vegansk is. bruges mere end 1 milliard svinekirtler cere mælke- eller æggeproteiner, som Hvilke muligheder er der? årligt for at dække den globale efter- vil kunne bruges i fødevarer og dermed Præcisionsfermentering gør det muligt spørgsel. Et andet eksempel er enzymet erstatte de konventionelle animalske at producere proteiner fra andre orga- osteløbe, der bruges til at koagulere kilder. Et eksempel er mælkeproteinet nismer i mikroorganismer, og man kan mælk under osteproduktion. Tidligere β -lactoglobulin, der hos amerikanske derved opnå store mængder rent protein blev osteløbe oprenset fra kalvemaver, Perfect Day fermenteres i svampeceller fra ellers svært tilgængelige kilder. Et men produceres nu i mikroorganismer, og bruges til fremstilling af vegansk is. eksempel på dette er insulin. Uden brug hvorved animalsk produktion undgås. De nye proteiner kan være identiske i af præcisionsfermentering skulle der Det er allerede i dag muligt at produ- forhold til den oprindelige sekvens eller have forbedrede egenskaber såsom lavere Protein design Kontrolleret produktion i gæringstanke Råmateriale Substrat allergenicitet eller bedre næringsindhold. Ved brug af præcisionsfermentering er det nemlig muligt at ændre på proteinets aminosyresammensætning, hvorved DNA Produktions- organisme nye egenskaber kan opnås. Dermed er det også muligt at ændre på enzymers aktivitet, substratspecificitet og stabilitet, hvilket kan have stor betydning for deres robusthed i forskellige processer. Præcisionsfermentering kan også bru- Oprenset protein Cirkulært bi-produkt Inaktiveret produktionsorganisme ges til at udtrykke en række proteiner, der danner en hel biosyntesevej, hvorved mikroorganismen kan producere stoffer som antibiotika, lipider, farvestoffer samt smags- og aromastoffer. Afhængig af biosyntesevejen kan det være en kom- pliceret proces, hvor mange komponen- Færdigt produkt ter skal spille sammen på en koordineret måde for at kunne danne et produkt. Som eksempel er der ved mikrobiel produktion af ”human milk oligosaccha- rides” (HMOs) i E. coli indsat fire nye Figur 1. Fermenteringsproces. DNA indsættes i værtsorganismen, der dyrkes i gener og muteret 14 endogene gener [1]. gæringstanke under optimale forhold. Efter endt gæring, høstes proteinerne og adskilles fra værtsorganismen, og resultatet er et oprenset protein med høj renhed, der kan Processen bruges som ingrediens i for eksempel fødevarer. Når en mikroorganisme skal omdannes 6 Dansk Kemi, 105, nr. 3, 2024 -Side 5Side 7

Se arkivet med udgivelser af Dansk Kemi her

TechMedias mange andre fagblade kan læses her