StartDivisionsProductsNewsCompetenceContactAbout usScientific Projects
The Press

Artikel hämtad från NyTekniks webbtjänst. Publicerad: 2006-05-10

Bakterier gör jobbet i kemifabriken

I Protistas fabrik i skånska Bjuv är det bakterierna som gör jobbet. Företaget tillverkar både kemikalier och läkemedelsingredienser med hjälp av bakterier. Det kallas vit bioteknik och är ett område som förväntas växa. På utsidan ser anläggningen inte mycket ut för världen. Men inuti de båda huskropparna i vit korrugerad plåt döljer sig en stor och modern anläggning för bioteknisk produktion. Fyra stora odlingstankar är det centrala i fabriken. De rymmer totalt 27 000 liter, vilket gör fabriken till en av Sveriges största för tillverkning i cellodlingar.

Det startade i mycket mindre skala. Några forskare hade börjat intressera sig för en speciell molekyl, ett aminosyraliknande ämne som är viktigt i vår ämnesomsättning. Ämnet, alfaketoglutarat, används i näringslösningar och har också betydelse för benskörhet. Men det var svårt för forskarna att få tag på ämnet. Lösningen blev en egen fabrik.

- Vi hade behov av egna produkter. Vi behövde en egen anläggning för produktion, säger Hans Jungvid, vd i bolaget och en av dess grundare.

Fabriken ligger mitt bland villorna i Bjuv, där ett gammalt mejeri nu har byggts om till en modern anläggning för tillverkning i bakterieceller. Tidigare gjorde Findus barnmat i mejeriet. Därefter kom Skånemejerier, som framställde torrmjölk. Sedan Protista tog över för fem år sedan har de investerat nästan 100 miljoner kronor för om- och tillbyggnader av fabriken. Nu är den så gott som klar. Slutarbetet med kvalitets-märkningen pågår. Anläggningen är byggd för att kunna tillverka olika slags produkter, berättar Hans Jungvid.

- Vi har en licens och kan till exempel tillverka influensamedicinen Tamiflu om det behövs, säger han.

Den organiska syra som är råvara till influensamedicinen tillverkas i cellodling. Men Tamiflu är inte huvudspåret för Protista. Företagets inriktning på cellodlingsprocesser var klar långt innan fågelinfluensan blev aktuell.

- Våra kunskaper inom bioseparationsområdet gör att vi kan producera unika kemikalier som annars är svåra att producera, till exempel nalfaketoglutarat, säger Hans Jungvid.

I dag tillverkas en kemikalie i fabriken, dihydroxyaceton, som används bland annat vid läkemedelstillverkning och i brun-utan-sol-produkter. Ämnet bildas av glycerol som omvandlas av ett enzym. Själva enzymet bildas naturligt av en bakterie som odlas i Protistas fermentorer. Företaget gör också havremjöl för livsmedel med hjälp av enzymer, och majsinnehållet i Fazers kinasnacks.

Dotterbolaget Protista Biotechnology utvecklar de ett nytt separationsmaterial för cellforskare. Fabriken är uppe i halva sin kapacitet. I slutet av året ska den köras för fullt. Företaget har bland annat fått "en stor viktig beställning" på ett ämne som ska produceras under året. Resultatet ska därmed vändas till en vinst. I fjol blev det en förlust på runt fem miljoner kronor, lika mycket beräknas det bli i år.

- Nästa år kommer vi att redovisa svarta siffror, säger Hans Jungvid.

Protista räknar sig som ett vitt bioteknikföretag. Så kallas den del av biotekniken som använder bakterier för att göra kemiska ämnen, läkemedelsingredienser och bränsle. Det är ett område som förväntas växa, gynnat av skärpta miljökrav och stigande oljepriser. Bakterier kan ofta ersätta miljöfarliga kemikalier i tillverkningen, och inte minst göra att oljan kan bytas ut som råvara.

Konsultföretaget McKinsey har uppskattat att år 2010 kommer omkring 20 procent av alla kemiska ämnen att tillverkas med dessa metoder. Protista är i sin linda. Men även etablerade kemiföretag låter bakterier ersätta andra ämnen i processen.

Tyska kemijätten BASF använder till exempel mögelsvampar och betor för att framställa vitamin B2. Tidigare användes bland annat det cancerframkallande ämnet anilin och holländska DSM producerar ett antibiotikum som heter Cephalexin med hjälp av bioteknik och enzymer. Tidigare gjordes preparatet med komplex kemi i tio steg.

Men trots att det finns stora miljövinster att göra har inte den vita biotekniken fått något riktigt genomslag. Eller så har utvecklingen bara stannat upp. Exemplen ovan är processer som använts i flera år.

- Företag har investerat i befintliga processer och det är dyrt att bygga om. Teknikskiften tar tid, säger Hans Jungvid.

De svenska kemiföretagen följer utvecklingen.

- Vi deltar i två stora forskningsprogram i Sverige och i Holland inom vit bioteknik, säger Eva Österberg, som är forsknings- och utvecklingschef vid Akzo Nobel i Stenungsund.

De höga oljepriserna tvingar fram intresset, säger hon. Företaget tillverkar olika kemiska ämnen, bland annat ur eten som framställs från olja.

- Innan petrokemins framväxt så tillverkades eten från sulfitsprit, en biprodukt vid tillverkning av pappersmassa. Med sinande oljekällor så blir kanske skogen återigen en råvara för våra produkter, säger Eva Österberg.

Text: Siv Engelmark

 

Artikel hämtad från NyTekniks webbtjänst. Publicerad: 2006-05-10

Nytt material fångar stamceller

Forskare i Lund har utvecklat ett nytt material för att rena proteiner eller celler. Med frysteknik får de fram ett grovmaskigt nät som kan fånga även stora partiklar, som celler. Tekniken ska nu kommersialiseras i Protista Biotechnology. Det handlar om en ny typ av gel som utvecklats av forskare i Lund. Principen bakom är enkel.

Knepet är att frysa gelen medan den bildas, så det vatten som ingår bildar iskristaller. När isen sedan får smälta lämnar den kvar hål som bildar ett sammanhängande nät av porer. Genom detta nät kan sedan lösningar med proteiner eller celler hällas. På vägen genom materialet fångas de önskade molekylerna eller cellerna upp.

- Porerna är större än i andra separationsmaterial. Det gör att man kan separera bakterier ur cellodlingar eller stamceller ur benmärg eller blod säger Igor Galaev, som är docent vid Lunds universitet och en av forskarna bakom uppfinningen.

- I dag används magnetiska partiklar för att göra samma sak. Det är dyrt och svårt att göra i stor skala, säger han.

Kryogelen, som forskarna benämner sin gel efter grekiskans kryos som betyder frost, är noggrant undersökt. Materialet, dess egenskaper och tillämpningar har beskrivits i mer än 20 artiklar i vetenskapliga tidskrifter. Gelprojektet har nu knoppats av från universitetet för att kommersialiseras i företaget Protista Biotechnology.

Den första produkten ska börja säljas redan i år, enligt planen. Det är ett verktyg för till exempel läkemedelsforskare som vill studera många proteiner parallellt. Protypen har 96 små brunnar med kryogel som kan binda proteiner. Företagets främsta mål är dock inte proteinreningsområdet, där det finns stora och etablerade konkurrenter.

- Proteinreningsverktyget är vår entréprodukt till marknaden, säger Jan Berglöf som är marknadsansvarig på Protista.

Den stora framtida marknaden hoppas Protista Biotechnology i stället hitta inom ett annat område, cellrening. De tänkta kunderna är bland annat stamcellsforskare. I dag bedrivs omfattande forskning för att hitta metoder att behandla till exempel cancer och sjukdomar i nervsystemet med stamceller. Då behövs också teknik för att kunna hantera cellerna. Där kommer kryogelen in.

Till exempel är stamceller i blodet svåra att rena fram med dagens metoder, eftersom de är så lika andra blodceller, enligt Igor Galaev. Fler användningsområden ska hittas i samarbete med användare.

- Vi har identifierat kunder och hoppas att vi kan starta samarbeten under året. Förhoppningsvis med ett företag som har projekt inom stamcellsforskningen, säger Jan Berglöf.

Text: Siv Engelmark

 

Artikel hämtad från NyTekniks webbtjänst. Publicerad: 2004-01-21

Tuffa bakterier skapar snälla kemikalier

Leta fram de tuffaste bakterier världen känner. Plocka fram lämpliga enzymer ur dem. Tvinga enzymerna att jobba bakvänt. Med de hårda metoderna vill forskare i Lund tillsammans med åtta företag ta fram miljövänliga alternativ till dagens petroleumbaserade vardagskemikalier. Hudkrämen du använder varje dag, huvudvärkstabletterna i medicinskåpet, betongen och limmet i ditt hus, vaxet på dina trämöbler. Alla dessa vardagsvaror innehåller petroleumbaserade kemikalier: tensider, epoxider och vaxestrar. Många av dem är svårnedbrytbara, giftiga och vissa fall allergi- och cancerframkallande. De tär också på ändliga resurser - världens oljereserver räcker inte hur länge som helst.

- Från början hade vi en hel rad med kemikalier som vi ville ta fram alternativ till. Men på Kemikalieinspektionen rådde de oss att koncentrera oss på de här tre grupperna, säger Rajni Hatti-Kaul, forskare vid institutionen för bioteknik, Lunds tekniska högskola. Hon är ledare och samordnare för det Mistra-finansierade programmet Greenchem, som startade för ett halvår sedan. Med enzymer och förnyelsebara råvaror ska ett tiotal forskare och åtta företag utveckla nya, snälla alternativ till dagens kemikalier.

Enzymer i industriell produktion är inget nytt. På andra sidan Öresund, knappa fem mil fågelvägen, ligger en av världens största enzymtillverkare, Novozymes i Gladsaxe. Där har man framställt enzymer i över 60 år.

Men det nya i Greenchemprojektet är att utveckla enzymer från organismer i extrem miljö, så kallade extremofiler. Och att använda dessa just i kemikalietillverkning. Det ska ske med listiga och brutala metoder. Bakterier från jordens tuffaste miljöer - heta, svavelosande källor, karga saltöknar, sodasjöar - avlockas sina enzymer. De enzymerna ska egentligen tjäna som katalysatorer för nedbrytningsprocesser. Men Lundaforskarna tvingar dem att jobba mot sin natur och får enzymerna att bygga upp ämnen i stället.

Alla ämnen hämtas från växt- och djurriket: rapsolja, potatis, majs, djurfetter. Omättade vegetabiliska oljor tillsammans med väteperoxid bildar epoxioljor. Av fettsyror och alkoholer skapas vaxestrar. Socker och fettalkoholer blir tensider.

- Vi låter enzymerna köra sina naturliga reaktioner baklänges, säger Patrick Adlercreutz, professor i bioteknik. Han leder forskningen kring tensiderna.

Enzymerna är inget allmedel för framtida kemikalier. Men deras betydelse kommer att öka, säger han. Och räknar upp fördelarna:

- De är selektiva, ger färre biprodukter i tillverkningen, som också sker under mildare betingelser. Vanlig kemisk syntes sker ofta i mycket sur eller mycket basisk miljö och i höga temperaturer.

Fin samling extremofiler

Att man ändå använder enzymer från miljöer med just den typen av extrema förhållanden har flera förklaringar. Dels har institutionen en fin samling av så kallade extremofiler, bakterier, som trivs i tuffa miljöer. Dels bedöms enzymerna från dem vara mer stabila än andra enzymer.

Bakterierna förvaras i milliliterrör i en rykande kall frys (- 80 °C) i en av institutionens korridorer. Där kan de ligga i flera år. Ett litet avskrap på någon mikroliter räcker för att odla fram en bakteriekoloni, förklarar Eva Nordberg Karlsson, ledare för enzymletardelen av projektet. Bland frysboxens hårdföra små enzymleverantörer finns bakterier som hon hämtat från varma svavelkällor på Island och värmeälskande bakterier från den evigt brinnande slagghögen av oljeskiffer i Kvarntorp i Närke.

Enzymerna kan man sedan skörda på olika sätt. Greenchemforskarna använder en specialmetod, som bygger på PCR-teknik.

I stället för att tillverka exakta kopior av en viss gensekvens på det traditionella PCR-viset gör de ett slags knyck i hanteringen. Då muterar generna spontant och blir lite olika sin ursprungsgen. Proceduren kan upprepas fyra-fem gånger för att hitta de bästa enzymerna.

- Vi skapar en molekylär snabbevolution i laboratoriet, säger Eva Nordberg Karlsson.

Hittills har hon och hennes kolleger gått igenom glykosidas, ett lovande enzym för miljövänliga tensider. Hennes målsättning är att få fram en första "avelskandidat" nu i början av vintern. Men än så länge har det varit svårt att få glykosidaset att göra som hon vill: att få socker-ämnet glukos, som är vattenlösligt, och en alkohol, som är fettlöslig, att smälta samman till en bra tensid.

Vatten sätter fart på reaktionerna

Vatten - eller brist på vatten - kan frambringa de rätta reaktionerna. I den naturliga rättvända katalysen, när ämnena bryts ned, finns mycket vatten. I den bakvända reaktionen ska det vara torrt. Det är en knepig balansgång. Lite vatten behövs nämligen ändå i starten så att reaktionen kommer igång.

- Då tvingar vi enzymerna att jobba. Och för att vara extra grymma tar vi sedan bort det lilla vatten som bildas i reaktionen, säger Patrick Adlercreutz.

Den bakvända enzymreaktionen är hans specialitet. Just nu sätter han ihop ett behandlingsprogram för de motsträviga enzymerna. De blandas i en liten reaktor med de andra utgångsämnena. En sensor ovanför reaktorn mäter fuktigheten. Är den för hög pumpas torr luft genom ett metallrör ner i blandningen. Bubblor bildas, som tar med sig vattnet ut genom ett annat metallrör, där de slås sönder och försvinner ut i den omgivande luften.

Industrin flåsar i nacken

- Det här en principmodell. När vi har haft våra diskussioner med industrin tror jag nog att det kan se ganska annorlunda ut, understryker han.

Greenchemforskarna känner flåset från industrin i nacken. Och de är medvetna om att det gäller att kunna visa resultat. Snabbt.

- Annars tappar företagen intresset, säger Rajni Hatti Kaul och skrattar stort.

Ikea putsar sin image med miljövänligt vax, industrins sug efter alternativa kemikalier är stort. På Akzo Nobel, ett av de deltagande företagen i Greenchemprogrammet, knyter man framför allt förhoppningar till forskarnas kommande tensidenzymer.

- Vi är speciellt intresserade av tensider med socker-baserade strukturer. Men vi har inte lyckats själva när vi har prövat med de enzymer som finns på marknaden, säger Ingegerd Johansson, expert på FoU-avdelningen vid Akzo Nobel Surface Chemicals. Företaget ligger i Stenungsund och tillverkar tensider utifrån både petroleumbaserade ämnen (etylenoxid) och fettsyror och socker från växt- och djurriket.

Kemiföretaget Perstorp, som tillverkar ämnen för färg, kemikalier, plast och gips och betong, vill ha hjälp att få fram alternativ till sina epoxibaserade hartser. I dag använder man ämnet epiklorhydrin. Det klassas som allergiframkallande, frätande och cancerframkallande.

Ikea vill putsa vidare på sin miljöimage och hoppas mycket på Greenchemprojektet och de enzymer för "gröna" vaxestrar, som kan utvecklas där. I dag använder man trävaxer som är baserade på fossil olja för att ge vissa möbler den "rätta och tydliga träkänslan", som Anne-Lise Larsen säger. Hon är miljöansvarig på Ikea. När företaget gick in i projektet fanns det mycket på önskelistan.

- Vi hade velat se miljövänliga alternativ till flamskyddsmedel, lösningsmedel och så vidare, berättar Anne-Lise Larsen. Men Greenchemforskarna fick lov att prio-ritera. De mest realistiska alternativen var tensider, vax-estrar och epoxider, enligt Kemikalieinspektionen. Anne-Lise Larsen är övertygad om att projektet kommer att resultera i alternativa vaxestrar baserade på förnyelsebara råvaror.

- Här finns en seriös möjlighet för det, säger hon.

Sammanlagt åtta företag deltar i Greenchemprojektet. Utöver Akzo Nobel, Perstorp och Ikea deltar LRF som är stor råvaruleverantör av raps, säd, potatis och djurfetter. Karlshamns, före detta Karlshamns oljefabrik, framställer vegetabiliska fetter och oljor. Aco Hud tillverkar hudprodukter från både växt- och petroleumbaserade tensider och vaxestrar. Astra Zeneca använder tensider som hjälpkemikalier i läkemedelstillverkningen. Protista är ett bioteknikföretag med fermentation och bioseparation som specialitet.


FAKTA

Ordlista kemikalier

Enzym: Ämne som skyndar på kemiska reaktioner, framför allt nedbrytning, i levande organismer utan att självt förbrukas. Oftast ett protein.

Tensider: Samlingsnamn på substanser som sänker ytspänningen för till exempel vatten, rengöringsmedel och vätmedel. De kan användas som bakteriehämmande medel, i skölj- och antistatmedel vid textiltvätt, i emulgatorer, flotationsmedel, dispergeringsmedel och skumbildare.

Epoxider: En grupp kemiska ämnen som utgör rå-material för framställning av lösningsmedel, tensider, lim, färger, fogmaterial med mera. Epoxider är giftiga och i vissa fall cancerogena.

Vaxestrar: Kemiska föreningar som bildas genom reaktion mellan en syra och en alkohol under vatten-utträde. De används som lösningsmedel, smak- och luktämnen samt i många industriella processer. Vaselin och paraffin är exempel på petroleumbaserade vaxer. Paraffin används bland annat som vax för trämaterial.

Text: Kerstin Österberg

Protista International AB  |  P.O. Box 86  |  SE-267 22 Bjuv, Sweden  |  Phone +46 42 829 10  |  Fax +46 42 833 01  |  info@protista.se