Elias Tillandz-priset år 2021 till förtjänstfull forskning om hållbar bioteknik

Elias Tillandz-priset delas årligen ut för bästa vetenskapliga artikel som publicerats av forskarna vid BioCity Turku. I år gick priset till professor Yagut Allahverdiyeva-Rinne och hennes forskningsgrupp som har klarlagt cyanobakteriernas möjligheter att fungera som levande cellfabriker som producerar nyttiga kemiska föreningar med hjälp av solljus.

Tillandz-publikationspriset har fått sitt namn efter Elias Tillandz (1640–1693), professor vid Akademien i Åbo. Tillandz införde de empiriska vetenskaperna i Finland och publicerade den första egentliga vetenskapliga artikeln i Åbo.

Åbo Akademis kansler Carl G. Gahmberg valde ut pristagaren på förslag från hela forskarkåren vid BioCity Turku. I priset ingår ett stipendium med stöd av Stiftelsen för Åbo Akademi. SÅA finansierar halva Tillandz-priset, det vill säga 6 000 euro av prissumman på totalt 12 000 euro. I år överräcktes priset för 17:e gången i samband med BioCity-symposiet torsdagen den 19 augusti 2021.

– Jag gratulerar BioCity Turku för så många fina artiklar. Det var inte lätt att avgöra vilken av dem som var bäst. När jag fattade mitt beslut lade jag särskild vikt vid att forskningen skulle vara innovativ. Något som också var viktigt är att forskningen verkligen har bedrivits i Åbo. Den prisbelönta forskningen har avsevärda förtjänster och med hjälp av den kommer man i framtiden potentiellt kunna producera olika plaster på ett sätt som är mycket mer skonsamt för miljön, summerar Gahmberg.

Cyanobakterierna bildar en tunn artificiell biofilm som med hjälp av ljus kan upprätthålla etenproduktion i över en månads tid

I och med de globala utmaningar vi står inför med beaktande av t.ex. klimatförändring, energisäkerhet och sinande naturresurser har det uppstått ett behov av en övergång från en linjär fossilbaserad ekonomi till en hållbar cirkulär (bio)ekonomi. För att vi ska kunna ta steget över till en cirkulär ekonomi behöver nya tekniker för att producera förnybara bränslen och kemikalier vidareutvecklas.

Eten är en av världens viktigaste organiska nyttokemikalier. Den används i tillverkningen av plast, fibrer och andra organiska material. År 2022 kommer det att behövas mer än 185 miljoner ton eten årligen.

En forskningsgrupp vid Åbo universitet under ledning av professor Yagut Allahverdiyeva-Rinne har fångat etenproducerande cyanobakterier på en polymerfilm, varvid bakterierna producerade eten under en sammanhängande period på hela fyrtio dagar.

– En så här långvarig etenproduktion med hjälp av bakterier är exceptionell och möjliggörs av en polymerfilm som skyddar cellerna. En sådan syntetisk biofilm begränsar kraftigt cellernas tillväxt och får en betydande del av de fotosyntetiska metaboliterna att delta i etenbiosyntesen i stället för att cellerna bildar biomassa. Etengas frigörs från biofilmen och den kan (i framtiden) samlas in från bioreaktorns gasfas, berättar Allahverdiyeva-Rinne.

– I vår forskning använde vi oss av den redan tidigare genetiskt modifierade cyanobakterien Synechocystis sp. PCC 6803 som bildar ett etenproducerande EFE-enzym. Närvaron av EFE i cyanobakteriecellerna möjliggör etenproduktion med hjälp av cyanobakteriens metabolism, solenergi och koldioxid som fås ur luften, tillägger Allahverdiyeva-Rinne.

Forskningen öppnar nya möjligheter att utveckla effektiva fotosyntetiska cellfabriker nedsänkta i ett fast bionedbrytbart material, vilka producerar eten. Resultaten hjälper dessutom uppskalningen av processen så att den fungerar industriellt.

Forskningen har bedrivits inom ramen för Nordaquas verksamhet. Nordaqua är ett nordiskt excellenscentrum som koordineras av Åbo universitet.

Den prisbelönta artikeln har publicerats i den vetenskapliga publikationen Green Chemistry:
https://dx.doi.org/10.1039/D0GC01830A

Närmare information:
Professor Yagut Allahverdiyeva-Rinne, molekylär växtbiologi, institutionen för bioteknologi, Åbo universitet, +358 50 350 6181, allahve@utu.fi