Plastavfall är idag ett av våra största miljöproblem och hållbara alternativ efterfrågas. Nu vill forskare på Chalmers i Göteborg hitta helt nya sätt att framställa miljövänlig och nedbrytbar plast med hjälp av jäst.
Förpackningar behövs, inte minst inom livsmedelsindustrin. De allra flesta förpackningar har traditionellt tillverkats av icke-nedbrytbar fossil plast. Idag gör medvetenheten om det ökade plastavfallsberget, och all plast i våra hav, att fossil plast stegvis byts ut mot mer miljövänliga material – när det är möjligt.
”Det går att tillverka nedbrytbar och miljövänlig plast av jäst”, berättar Thomas Andlid, som är docent i Livsmedelsvetenskap vid Chalmers institution för biologi och bioteknik.
Chalmers tekniska högskola skriver i en artikel på sin hemsida att en lämplig komponent för tillverkning av nedbrytbar plast är polymeren PHB, som produceras naturligt i vissa bakterier. Plast av PHB sägs brytas ner och försvinna efter bara några månader i jord – lite beroende på jordens sammansättning förstås – och lämnar inga giftiga rester efter sig.
Oljeproducerande jäst
Problemet med PHB-tillverkning från bakterier är att den går för långsamt och blir för dyr. Nu vill ett forskarlag med Thomas Andlid i spetsen få jäst att tillverka den eftertraktade polymeren, och menar att det finns goda förutsättningar att lyckas:
”Forskare har försökt få vanlig bagerijäst att göra detta, men det är svårt att uppnå mer än små mängder, eftersom bagerijästen liksom gör motstånd. Vi använder istället en oljealstrande jäst. De har egenskaper som ligger mycket närmare det vi är ute efter”, förklarar Thomas Andlid, som i tidigare studier isolerat jäststammar från exotiska växter:
”Från början var vi ute efter en jäst, som kan tillverka olja och lagra upp den i stora oljedroppar, och det kan de här stammarna. Många vill göra olja med jäst, men en dag tänkte jag tvärtom: Vad händer om man istället stänger av oljeproduktionen? Åtminstone i idévärlden får man då en stam med perfekta förutsättningar för produktion av bionedbrytbar plast. Steget till PHB-tillverkning är därför inte så långt”, förklarar Thomas Andlid.
Omdirigerar genetiska vägar
Mycket förenklat går det till så här: När jästen ska göra olja, skapar den först en särskild molekyl – Acetyl-Coenzym A – som krävs för oljeproduktion. Samma molekyl behövs också för att producera PHB. Så långt stämmer det alltså överens; det visar att den oljeproducerande jästen kan lämpa sig för PHB-produktion. Nu gäller det för forskarna att stänga av produktionssteget, som leder mot olja, och istället styra in på en genetiskt modifierad väg mot PHB. Thomas Andlid jämför det med att trampa upp en ny stig, som leder till havet istället för till pölen i skogsdungen strax bredvid.
”Vi vet redan att vår jäst producerar stor mängd olja, det bevisar att den producerar mycket av rätt molekyl. Nu ska vi alltså omdirigera processen så att det istället produceras plast. Om vi lyckas tror vi att jästen också kan tillverka stora mängder av den nya plasten. Vi är något på spåren, och vi tror att detta går att få ekonomiskt hållbart”, säger han.
Men för att få ekonomi i produktionen måste också billiga restprodukter kunna omvandlas till PHB. Thomas Andlid och hans forskarteam har därför valt oljealstrande jäst med egenskaper lämpliga för att växa på restprodukter från skog och jordbruk. Det är en förutsättning för bio-baserad produktion av nedbrytbar plast.
Stort engagemang i projektet
Att området har potential styrks av de stora anslag, som forskarna beviljades i början av året. Ett antal industripartners deltar – däribland Stora Enso – och projektet delas mellan Chalmers och Lunds universitet. På Chalmers är forskare från såväl Livsmedelsvetenskap som Systembiologi involverade.
”Vi vill komma en bit på väg, skapa produktionsstammar och studera PHB-produktionen på labb, och sedan får andra ta vid och arbeta med själva plasten”, säger Thomas Andlid.
Text: Chalmers tekniska högskola & JPPA
