Biodegradable non-fossil plastics as food packaging material - Novel strategy for PHB production by modification of oil accumulating yeast

Research Project, 2018 – 2021

Förpackningar är nödvändiga för distribution av mat på ett hygieniskt och säkert sätt och därmed en förutsättning för vår moderna livsmedelsindustrin. Förpackningarna skyddar livsmedlen, både från mekanisk påverkan och kontaminering av mikroorganismer, och förlänger livslängden på vår mat. Tyvärr skapar också förpackningar problem. Framförallt är det plastförpackningar gjorda av icke-nedbrytbar  plast, producerad från fossila råvaror, som skapar miljöproblem genom att den ackumuleras i naturen om den inte tas om hand. Stora arealer i världshaven är nu täckta av kringflytande plastrester, och detta är i dag ett av de mest uppmärksammade globala miljöproblemen. Behovet av biobaserade och bionedbrytbara alternativ till dagens ej nedbrytbara plast är därför stort, inte minst inom livsmedelssektorn som är en storförbrukare av förpackningsplast.   Detta projekt handlar om att skapa en ny effektiv och robust biokatalysator som kan omvandla tillgängliga förnyelsebara råvaror såsom glycerol, sockerinnehållande sidoströmmar och "andra generationens" (dvs icke stärkelsebaserat) socker till polymeren poly-hydroxybutyrate (PHB). PHB är en lämplig komponent i bionedbrytbar och biobaserad livsmedelsförpackning. En unik strategi kommer att användas i projektet, nämligen att producera PHB med hjälp av en oljealstrande jäst, dvs en jäst som naturligt ackumulerar stora mängder lipider. I lipidsyntesen är Acetyl-Coenzym A en central molekyl, och genom att introducera en kort syntesväg i jästen kan kolflödet omdirigeras från lipider till PHB. I projektet kommer vi att identifiera och kartlägga de mest lovande jäststammarna från en kollektion av oljeproducerande jästarter. Sedan kommer vi introducera syntesvägar för PHB från andra organismer för att därigenom ersätta lipidproduktionen med PHB-produktion. Slutligen kommer vi bestämma optimala processbetingelser för produktion av PHB från olika förnybara kolkällor, t.ex. glycerol från biodieselproduktion.