Detergent Research: The Best of Nature
Miljövänlig tvätt
Miljöprisvinnare 2008: Holger Zinke
Ph.D. biolog Holger Zinke, 45, är grundare och VD för Brain AG i Zwingenberg nära Darmstadt. Bioteknikföretaget har forskat på mikroorganismer som bakterier, svampar eller alger i 15 år; Det avkodar sina gener, optimerar dem och utvecklar prototyper för en mängd olika applikationer i internationella kosmetiska, kemiska och livsmedelsföretag. En process som har gjort det möjligt för några år att ersätta kemiska produkter med biologi - med en stark uppåtgående trend.
ChroniquesDuVasteMonde.com: Vad exakt gör ditt företag? Hur mår du föreställa dig ditt arbete?
Holger Zinke: Vi har byggt upp ett bioarkiv, som består av en ganska omfattande samling av mikroorganismer. De är alla tillgängliga i labbet så att vi snabbt kan hitta aktiva ingredienser. Men idag används endast 100 mikroorganismer över hela världen för industriella ändamål. Det finns cirka 5000 olika av dessa mikroorganismer i ett enda gram skogsmark ensam.
ChroniquesDuVasteMonde.com: Varför är det så få?
Holger Zinke: Eftersom så långt som 5000 kan odla högst tjugo, så multiplicera i laboratoriet. Alla andra 4980 kan verkligen upptäckas och kan ses under mikroskopet, men de kunde inte användas hittills.
ChroniquesDuVasteMonde.com: Varför är dessa mikroorganismer så intressanta för dig?
Holger Zinke: Jordmikroorganismernas huvuduppgift är kompostering. Bland annat producerar de enzymer, dvs proteiner som påskyndar biokemiska processer och bryter ner eller kemiskt förändrar vissa ämnen, såsom klorofyll eller stärkelse i löv. För övrigt producerar sådana processer också denna smakliga, fuktiga lukt av jorden, orsakad av ett ämne som kallas geosmin. Den bildas som en av många, många metaboliska produkter i sönderdelningen av en specifik mikroorganism.
ChroniquesDuVasteMonde.com: Är något mer exakt?
Holger Zinke: Var och en av dessa mikroorganismer har 1500 till 2000 gener, och var och en av dessa gener ansvarar för en specifik metabolit. Detta kan antingen vara ett enzym eller en biokatalysator eller, som i fallet med geosmin, en naturlig produkt. Lyckligtvis växer mikroorganismen som producerar geosmin även under laboratorieförhållanden, eftersom detta ämne används för att göra parfym. Eftersom de flesta mikroorganismer inte kan odlas och vi bara är intresserade av deras metaboliska produkter, utvecklade vi för några år sedan en metod som gör att vi kan extrahera det genetiska materialet direkt från jorden.
ChroniquesDuVasteMonde.com: Vad är nästa?
Holger Zinke: Vi försöker integrera de enskilda generna i en av de industriellt användbara mikroorganismerna. Eftersom förmågan att propagera är förutsättningen för att senare kunna använda ritningarna av dessa gener alls. Vanligtvis är det vanligtvis hur det fungerar: Ett företag hyr oss till exempel för att hitta ett enzym som gör att papper kan beläggas. Vi tillhandahåller sedan cirka 200 prototyper av önskad typ från vårt bioarkiv. Ofta inser vi emellertid att den ena eller den andra inte heller har tillräckligt med den egentliga egendomen, eller att de olika prototyperna har olika egenskaper som alla kan vara önskvärda.
ChroniquesDuVasteMonde.com: Vad kan du göra? Ändra generna?
Holger Zinke: Ja. Vi optimerar dem biotekniskt eller kombinerar flera med varandra. För övrigt finns inga risker för miljön. Även i naturen optimeras enzymer på exakt samma sätt; det är en helt naturlig process. Och det nya enzymet skiljer sig inte från föregångaren: det är också naturligt. Dessutom går inte den modifierade mikroorganismen in i miljön, men endast dess slutprodukt används.
ChroniquesDuVasteMonde.com: Vilka färdigheter har ett sådant enzym?
Holger Zinke: Det fungerar katalytiskt, det accelererar en kemisk reaktion utan att konsumera sig själv, och det är något väldigt viktigt.
ChroniquesDuVasteMonde.com: Ett exempel, tack.
Holger Zinke: För att ta bort en fettfläck från en bomullsklänning kan den behandlas med ett lösningsmedel under rengöring, men det är svårt att bryta ner biologiskt. Eller man använder under tvätt av minsta mängder av ett motsvarande enzym. Den reproducerar samma reaktion flera hundra tusen gånger i sekund utan att ändra.
ChroniquesDuVasteMonde.com: Och varför blir tyget rent då?
Holger Zinke: Vi behandlar ett biologiskt separationsproblem: En biologisk fiber, som bomull, som blivit nedsmutsad av en biologisk substans, såsom fett, blir ren igen när det behandlas med ett biologiskt enzym som kan att bryta ner just detta fett. En milligram enzym istället för ett kilo kemikalier: att ersätta en med den andra gör en stor skillnad. Dessutom har vi med en av våra partners, till exempel, kunnat förbättra effektiviteten hos tvättpulver genom att förbättra enzymer så att smutsiga textilier är rena vid 40 grader Celsius och inte bara vid 60 grader Celsius.
ChroniquesDuVasteMonde.com: ... som förmodligen skyddar miljön.
Holger Zinke: Ja, för att den bara använder hälften så mycket energi, vilket innebär att 1,3 miljoner ton klimatskadlig koldioxid kan sparas varje år.
ChroniquesDuVasteMonde.com: Vilka utvecklingar kan man tänka sig inom den närmaste framtiden inom industriell bioteknik?
Holger Zinke: Jag tror att vi bara börjar utveckla mycket effektiva produkter, särskilt inom kosmetikbranschen. Och om det verkligen var möjligt att biologisera det kemiska produktsortimentet, så skulle jag finna det väldigt mycket tillfredsställande.
