Detaljerad information för diarienr  2018-01877  
 
 
Ämnesområde:
Beslutsdat:  2018-11-14
Namn:
Passoth, Volkmar
Titel:  Docent
Kön:  Man
E-post: Volkmar.Passoth@slu.se
Univ./Institution: Sveriges lantbruksuniversitet - Molekylära vetenskaper
Projekttitel (sv): Ätbart trä- förädla lignocellulosa till värdefulla livsmedelsingredienser genom mikrobiell fermentering
Projekttitel (eng): Making wood edible - Converting lignocellulose to high value food ingredients by microbial fermentation
Värdhögskola:
SCB-klassificering: Biokemi och molekylärbiologi, Mikrobiologi
Beviljat (SEK):  
Beskrivning: Projektet handlar om att på ett hållbart sätt producera livsmedelstillsatser från lignocellulosa i en cirkulär process som bygger på användning av oljeackumulerande mikrosvampar. Dessa mikrosvampar har förmågan att omvandla lignocellulosa till nya livsmedelsingredienser, lipider, karotenoider och glykolipider. De genererade produkterna kommer att ha samma eller till och med högre näringsvärden än traditionella livsmedelsingredienser, och därmed ett högt marknadsvärde.Vegetabiliska oljor (VO) är livsmedelsråvaror med ökad betydelse för att bland annat producera biodiesel eller djurfoder. Speciellt användningen av VO som bränsle har ifrågasatts, med koppling till debatten kring monokulturer, förändrad markanvändning och regnskogsavverkning. Att hitta alternativ till VO kan därför ha stor inverkan för att minska koldioxidpåverkan av livsmedelsproduktionen.Karotenoider är en grupp av pigment som kan ombildas till vitamin A i människokroppen. Det kan också förbättra immunsystemet, fungera som antioxidanter och till och med ha cancerförebyggande egenskaper. Vi människor kan inte syntetisera karotenoider, så dessa måste tillföras via maten. Dessutom används dem som viktiga färgämnen i olika livsmedelsprodukter.Glykolipider består av hydrofoba långkedjiga fettsyror och en hydrofil kolhydratdel. Kolhydratkomponenten kan vara: glukos, trehalos, mannos, galaktos, cellobios eller rhamnos. Dessa produceras av en mängd olika jästarter. Nyligen har jästen Rhodotorula babjavae identifierats kunna utsöndra glykolipider. Glykolipider har ett antal tillämpningar i livsmedelsindustrin, t.ex. som emulgeringsmedel eller som solubilisatorer. Dessa har också antimikrobiella aktiviteter mot bakterier, svampar och till och med virus. Bio-glykolipider är biologiskt nedbrytbara, mindre giftiga och ännu effektivare än syntetiskt syntetiserade, eftersom den kritiska micell-koncentration är cirka 10-40 gånger lägre för de biologiskt producerade.Jästolja har en komposition som liknar VO, den består huvudsakligen av triglycerider med palmitin-, stearin- och oljesyra som viktiga fettsyror. Röda oljeackumulerande jästsorter innehåller också avsevärda mängder av de essentiella linolsyra- och linolensyrorna. Jästolja har använts som livsmedelstillsats i Tyskland under båda världskrigen. Smaken av oljan beskrivs som "trevlig, jordnötsliknande". Försök att producera olja från jäst stoppades tidigare på grund av de höga produktionskostnaderna. I dag finns mer effektiv teknik för odling och extraktion samt att det finns en strävan att minska koldioxidutsläpp orsakad av livsmedelsproduktionen. Detta sammantaget har gjort det möjligt att åter igen införa oljeackumulerande jäst som produktionsorganism i livsmedelskedjan.Vi har i tidigare genomförda projekt i gruppen redan testat att använda jästolja som fodertillsats och fann då inga negativa effekter på fiskens hälsa och kvalitet. Olja av röda jästar kommer att ha ett högt näringsvärde, eftersom det innehåller relativt höga andelar av omättade fettsyror och antioxidanten ß-karoten. Svampar innehåller ergosterol i cellmembranen, vilket är en vitamin D-förstadium och stör inte kolesterolmetabolismen hos oss människor.Vi har under en rad år etablerat och optimerat fermentationstekniker och utfört systemanalys på lipidproduktion av oleaginösa jästar. Under våra undersökningar av lämplig jäst att använda kom vi fram till att en röd jäststam som identierades som Rhodotorula babjevae var särskilt lämpad för lipid- och karotenproduktion. I enlighet med litteraturen utsöndrar denna stam avsevärda mängder ytaktiva ämnen när de odlas på hydrolysat av lignocellulosa. Därmed har stammen förmågan att producera lipider, karotenoider och glykolipider, som är alla viktiga matingredienser. Vi har också upptäckt att den oljeackumulerande zygomyceten Cunninghamella blakesleeana har förmågan att växa på rent lignin. Denna svamp kan under rätt odlingsförhållande bilda den långkedjiga W-3 fettsyran eikosapentaensyrasom är en essentiell fettsyra för human nutrition.Rester från den jästbaserade omvandling av växtbiomassa till värdefulla livsmedelskomponenter kommer i försök att omvandlas till biogas och gödningsmedel för att därigenom uppnå en mer cirkulär matproduktionsprocess. Systemanalysstudier av processen kommer utföras inom ramen för projektet för att optimera enskilda steg i processen och för att beräkna den totala miljöpåverkan och de troliga miljövinsterna med den föreslagna nya mikrobiella livsmedelsproduktionen.