Slik kan vi bytte ut olje med planterester

Av Georg Mathisen

Zarah Forsberg
Zarah ForsbergFoto: Alexander Benjaminsen / NMBU

Zarah Forsberg viser hvordan verden kan bytte ut olje med trepinner. Hun har klart å bruke enzymer til å bryte ned planterester slik at de kan bli til energi og kjemikalier.

Ingen andre har gjort det før.

– Dette er en viktig del i hvordan vi kan bruke biomasse som en fornybar energikilde, sier Forsberg.

– På denne måten kan vi bruke fornybare ressurser til å lage ting som vi ellers ville laget av olje, forklarer professor Vincent Eijsink.

Oppdaget ukjente enzymer

Zarah Forsberg er forsker og Vincent Eijsink professor ved fakultet for kjemi, bioteknologi og matvitenskap ved NMBU. Der arbeider de med enzymer – de stoffene som gjør de kjemiske prosessene i både mennesker, dyr og planter mulig.

Da Forsberg begynte med doktorgraden sin for elleve år siden, hadde kollegene hennes på NMBU nettopp oppdaget en tidligere ukjent type enzymer: LPMO-er.

– De hadde sett hvordan de var aktive på rekeskall. Jeg forsøkte å se om disse enzymene også kunne virke på plantecellevegger – altså cellulose. Det gikk bra, og vi fant aktivitet med én gang, sier hun.

Zarah Forsberg sammen med kollega Anton Stepnov i laboratoriet på NMBU. Stepnov er doktorgradsstipendiat og arbeider sammen med Forsberg i analysen av LPMOer.
Zarah Forsberg sammen med kollega Anton Stepnov i laboratoriet på NMBU. Stepnov er doktorgradsstipendiat og arbeider sammen med Forsberg i analysen av LPMOer. Foto: Alexander Benjaminsen / NMBU

Vanskelig å fordøye

Cellulose er bygd opp av kjempelange kjeder av glukosemolekyler – altså sukker. Denne glukosen kan brukes til å lage alt fra drivstoff til en rekke forskjellige nyttige kjemikalier. Men da må de lange kjedene deles opp, og det er vanskelig. Menneskekroppen klarer det for eksempel ikke. Hadde den klart det, kunne mennesker spist og fått næring ut av kvister og halm.

LPMO-ene klarer den jobben, har Zarah Forsberg funnet ut. Helt vanlige mikroorganismer – bakterier og sopp – skiller ut LPMO-er. På den måten bryter mikroorganismene ned cellulosen og bruke den til næring. Mat, rett og slett.

Brytes ned raskere

– Hvordan vi kan øke denne nedbrytningen er blitt et veldig hett forskningsområde. Vi bruker denne prosessen for å bryte ned disse fornybare biomassene raskere. Det vi ønsker, er å gjøre nedbrytingen mer effektivt og se om det finnes flere måter å bruke LPMO-ene på, forklarer hun.

Selv arbeider Zarah Forsberg med grunnforskningen – altså å finne frem til hva som er mulig og hvordan det kan gjøres. Andre forskere arbeider videre med det hun har kommet frem til og bruker det til å lage helt konkrete produkter. 

Planter som ikke kan spises

– Vi kan bruke enzymene til å lage kjemikalier, materialer eller biodrivstoff, sier Vincent Eijsink.

Vincent Eijsink
Vincent Eijsink Foto: NMBU

– For å bryte ned pinner, treavfall og andre plantedeler som ikke kan spises, trenger du enzymteknologi. Den teknologien er blitt enormt forbedret takket være det arbeidet Zarah og gruppen vår har gjort på disse LPMO-ene.

– Det vi er mest interessert i, er ikke-spiselig biomasse slik som for eksempel avfallsprodukter fra jordbruk og skogbruk. Vi vil bruke den i stedet for å brenne den opp. Har vi glukose, kan vi omvandle den til mange forskjellige produkter, sier Zarah Forsberg.

Fakta

Zarah Forsberg har fått NMBUs forskningspris i 2021 for forskningen sin på LPMO-er (lytisk polysakkarid monooksygenaser).

– Det er få i verden som vet så mye om disse enzymene som henne. Hun kombinerer det å være skarp og engasjert med ekstremt gode eksperimentelle egenskaper. Det gjør at hun har kommet lenger enn de fleste andre som jobber på området verden over. Hun har også publisert veldig gode vitenskapelige artikler som er mye sitert, sier Vincent Eijsink. Han leder forskningsgruppen som hun er en del av: The Protein Engineering and Proteomics Group (PEP).

– Oppdagelsen hennes var ikke så overraskende – det var forventet at verden ville finne LPMO-er for å bryte ned cellulose etter de funnene vi hadde gjort rett før Zarah kom til NMBU. Men det som er så spesielt med henne, er hvordan hun har bygget stein på stein gjennom ti år og funnet ut hvordan disse enzymene virker og ikke virker, sier Eijsink.

Zarah Forsberg skal arbeide videre med LPMO-er.

– Nå har jeg et eget prosjekt, støttet av Novo Nordisk Fonden, som varer til 2023, og planen er å søke «Forskerprosjekt for unge talenter» fra Forskningsrådet i januar, forteller hun.

Publisert - Oppdatert

Del på