Reine enzymer

Løsningen på biodrivstoff kan ligge i tarmen hos reinsdyr på Svalbard.

Publisert
Svalbardrein i sitt naturlige miljø på Svalbard. (Foto: Nicholas Tylor)
Svalbardrein i sitt naturlige miljø på Svalbard. (Foto: Nicholas Tylor)

Prosjektet

Forprosjektet «Bioprospecting in the svalbard reindeer microbiome - establishing a Norwegian-Australian joint research effort» ble satt i gang av BILAT-bevilgningen fra FUGE-programmet i regi av Norges Forskningsråd. BILAT bevilgningene har ført til et Marie Curie-prosjekt hvor de samme forskerne nå vil bygge videre på sine funn og utvikle nye enzymer for prosessering av biomasse.
 

I hardt trevirke ligger mye av fremtidens løsning på alternativt drivstoff. Nå har forskere funnet frem til flere enzymsystemer som kan bryte ned de hardbarka trematerialene.

Denne gang i tarmen hos reinsdyr på Svalbard.  

Barsk diett

Det som gjør reinsdyra spesielt interessante, er at de lever i et arktisk miljø hvor de spiser tung mat som lav og kvister. Dette er materialer som i utgangspunktet er vanskelig å bryte ned.  

– Reinsdyra må dessuten ofte klare seg med lite mat, så de vet å utnytte den godt.

– Vi regner derfor med at mikrobene i reinsdyrtarmen har spesielt effektive enzymer som bryter ned plantematerialet til energi og næringsstoffer, forteller professor Vincent Eijsink ved Universitetet for miljø- og biovitenskap (UMB).

Sammen med post-doc Phil Pope fra CSIRO i Brisbane og professor Monica Sundset ved Universitetet i Tromsø, har Eijsink derfor kartlagt mikroorganismer og deres gener i tarmen til reinsdyr fra Svalbard.

Populære tarmer

De siste årene har forskeren fattet stor interesse for aktivitet i magetarmkanalen hos dyr. Det er tidligere gjort lignende studier av tarmbakterier hos ku, de australske pungdyrene wallaby og hos termitt-innsektene.

– Med våre studier av reinsdyr har vi for første gang en unik mulighet til å sammenligne mikrobiologien hos dyr som lever under svært ulike livsmiljø.

Reindyras bakterier er de mest aktive i nedbrytingen av tremateriale, eller lignocellulose, skal vi tro professor Eijsink.

Jakten på enzymer

Professor Vincent Eijsink (t.v.) og post-doc Phil Pope har studert enzymer i tarmen på reinsdyr. (Foto: Ingunn Haraldsen)
Professor Vincent Eijsink (t.v.) og post-doc Phil Pope har studert enzymer i tarmen på reinsdyr. (Foto: Ingunn Haraldsen)

Vi trenger enzymer for å bryte ned bark og annet hardt trevirke ned til sukker. Sukker gjøres deretter om til etanol.

– I dag kan selvsagt kjemiske midler gjøre jobben. Nøkkelen er å finne frem til enzymer som ligger i naturen selv, så vi reduserer antall skadelige avfallsstoffer, kan Eijsink fortelle.

Ifølge professoren er enzymer spesielt attraktive fordi de jobber presist og under milde betingelser.

– Det vil si at de hverken trenger spesielt høy temperatur eller et bestemt klima for å bryte ned stoffene.

Den samfunnsmessige betydningen av effektive enzymsystemer er stor. Verden trenger alternative og fornybare kilder til energi og kjemikalier etter at oljen en dag tar slutt. Funn av nye enzymer for konvertering av biomasse gjør at vi kan utnytte plantematerialer i langt større grad enn før.  

–Vi må basere vår grønne økonomi mer på bruk av fornybart materiale og biomasse, sier Eijsink.

Nye genkoder

Nå vil den samme forskergruppen i et nytt prosjekt følge opp den genetiske diversiteten de har funnet i reinsdyrtarmene.

– Vi vil blant annet klone nye enzymer, sier Eijsink som mener at en av utfordringene fremover vil være å sette enzymene ut i produksjon.

– Vi kjenner allerede til mange interessante gener, biomolekyler og organismer i naturen. Etter mitt syn er ikke dette vår største begrensning. Vi må få fart på videreutviklingen av de enzymene vi har, slik at de faktisk kan anvendes.

Lenke:

Forskningsrådets program Funksjonell genomforskning (FUGE)