Enzymene hjelper til å bryte ned de kjemiske forbindelsene i trevirke til enkle sukkerarter og proteiner som vi kan bruke til blant annet fiskefôr. (Illustrasjonsfoto: Nina Galsch, Creative Commons)
Granlegg på middagsbordet og laks på tanken
Enzymer kan gjøre gull av avfall fra skog og fisk.
Enzymer er proteiner som setter i gang eller påskynder (katalyserer) de kjemiske prosessene i levende organismer. Enzymene fremmer reaksjonene uten at de selv forbrukes.
Det er enzymene som gjør det mulig for cellene å trekke energi ut av næringsmidlene, å lagre energi som fett og karbohydrat, og å bygge opp alle de bestanddeler som en levende celle består av, inkludert enzymene selv.
Liv kan kjemisk sett sies å være resultatet av et kontrollert system av samarbeidende, enzymkatalyserte reaksjoner.
Forestillingen om katalyse generelt, og om biokatalyse, ble fremsatt av den svenske kjemikeren J. J. Berzelius i 1835.
Den norske skogen vokser raskere enn hva skogeierne klarer å ta ut som konvensjonelle råstoffer til industrien. Samtidig produserer de marine næringene fiskeavskjær som kan være verdifulle råstoffer i andre sammenhenger.
Derfor samarbeider industrien og forskningen om å finne nye produkter og nye måter å anvende disse «grønne» og «blå» ressursene på.
Bryter ned
Nøkkelen er nye enzymer. Enzymene er katalysatorer som bidrar til å bryte ned de kompliserte kjemiske forbindelsene til enkle sukkerarter og proteiner.
– For å få frem spesialtilpassede enzymer leter vi i naturen, for eksempel i skogen eller i havet, sier professor Vincent Eijsink ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU).
– Her finnes det mye spennende som er lite kartlagt. Vi har stor tro på at det skjuler seg helt unike ressurser blant annet i dyphavsområdene våre, sier han.
Professor Vincent Eijsink og kollegene hans er på sporet etter unike enzymer som kan bidra til å utvikle nye, verdifulle produkter fra skog- og fiskeriavfall. (Foto: Håkon Sparre, NMBU)
Dersom industrien klarer å følge opp forskernes spenstige visjoner om å utvikle nye og overraskende produkter fra noe så tilsynelatende verdiløst som fiskeslo og flis, kan de sitte på en ny gullgruve.
Industrien fører an
Borregaard i Sarpsborg er allerede godt i gang med å utvikle en prosess som skal sørge for en total biologisk utnyttelse av hele trestokken. Sluttresultatet kan bli bioetanol som alt fra drivstoff til fiskefôr og endog menneskeføde.
Biomega på Sotra bruker biprodukter fra fiskeslakterier, med biologisk olje, proteiner og beinmasse som noen av produktene. De brukes i dyrefôr.
Felles for de to er at prosessene har et betydelig forbedringspotensial. Borregaard og Biomega bruker i dag enzymer som er kommersielt tilgjengelige på verdensmarkedet, men som ikke er spesialtilpasset de kjemiske sammensetningene i norsk trevirke eller laks.
Forskerne utvikler derfor enzymer som er skreddersydd for industrien. Biomega ønsker for eksempel å utvide produktspekteret til menneskemat, finkjemikalier og farmasøytisk industri.
Kretsløp
Den grønne linjen som Borregaard representerer og den blå linjen som Biomega representerer, kan ses i en større sammenheng. For eksempel legger forskningsmiljøene og industrien store ressurser i å utvikle fôr til oppdrettslaks av norsk trevirke. Det kan erstatte importert fiskefôr.
– Prinsippet er enkelt: Borregaards prosess lager sukker av trevirke. Sukkeret brukes i en gjæringsprosess til å lage fôr. Vi vet at laksen, men også andre husdyr, liker dette fôret og lever godt på det, sier prosjektleder Eijsink.
Avfallet fra oppdrettsanleggene gir biprodukter som kan behandles og gå tilbake til skogbruket, for eksempel som gjødsel.
Annonse
– Uendelig mange muligheter
– I et slikt kretsløp er det uendelig mange muligheter for å ta ut verdifulle råstoffer til andre prosesser ved å bruke enzymer. Et eksempel er at forskere ved NMBU lager biogass av de reststrømmene som man ikke får brukt på en annen måte, sier Eijsink.
Daglig leder Jan Arne Vevatne i Biomega liker kretsløpstanken.
– Det er et interessant perspektiv. Vi har gjort tester med våre produkter på planter, med veldig lovende resultater. Nå forbereder vi en storskalatest i vår fabrikk der vi skal bruke enzymene som vi får fra forskningspartnerne.
– Vi vil også se på hvordan vi kan gjenvinne enzymene i prosessene, noe vi ikke gjør i dag, sier han.
