Om ljuvliga smaker, dofter och färger samt deras klimatvänliga imitationer

 

Växter tillverkar – förutom kolhydrater, fetter och proteiner – mängder med unika organiska molekyler. Stora molekyler absorberar vissa våglängder av ljus och ger därmed färg åt frukter, bär och blommor. De stora grupperna polyfenoler och terpener skapar röda blå, rosa, orange, gula och mörklila nyanser. Tack vare sin uppbyggnad – kring ett skelett av kolatomer i kedjor eller ringar – kan dessa pigment neutralisera andra, skadliga och reaktiva molekyler. De fungerar därför som antioxidanter. Mer än så: de har ofta en starkt hämmande effekt på sjukdomsframkallande bakterier i tarmsystemet.

Många biokemiska molekyler har försvar som syfte. Liksom vi själva angrips också växterna av mikroorganismer, svampar och virus. De utsätts även för miljöpåfrestningar som torka, stress och UV-ljus. Växter riskerar dessutom att bli uppätna av insekter eller betande djur. Då de varken har tillgång till ett immunförsvar eller kan förflytta sig så möter de alla utmaningar och motståndare med kemiska vapen.

Växter har följaktligen en högt utvecklad förmåga att sätta samman komplicerade molekyler. Många av dem är mycket åtråvärda för människor; i synnerhet de som ger doft, smak och färg.

Små encelliga fabriker för massproduktion

Mikroorganismer kan tillverka det mesta som människor säger åt dem att tillverka genom att introducera generna för efterfrågade ämnen i deras genuppsättning. Men mikroorganismer har flera fördelar framför växter; de kan masstillverka olika ämnen till låg kostnad genom att kunna odlas i tankar – utan att behöva bevattning eller odlingsjord. Om tillverkningen kan drivas med hjälp av solljus och luftens gaser finns råvarorna och energikällan tillgängliga i ett aldrig sinande överflöd.

Biotillverkning av växternas smak-, doft- och färgämnen öppnar för möjligheten att odla fram biomolekyler som annars kräver förbrukning av enorma mängder växtmaterial, och med detta även stora mängder vatten samt tillgång till jordbruksmark. 

Från jordbruksmark till odlingstankar

Äkta vanilj, från orkidén Vanilla planifolia, är omåttligt eftertraktat över hela världen. Alltför eftertraktat: Den naturliga råvaran räcker långt ifrån till, intensiv odling orsakar avskogning och behandlingen av frökapslarna avger förorenat spillvatten. Dessutom varierar skörden och därmed tillgången, kvaliteten och priset. Men äkta vanilj är alltid dyr. Alternativet har tidigare enbart utgjorts av kemiska substanser. Vanillin (vaniljsmak) kan till exempel tillverkas från spill från träindustrin eller genom petrokemiska processer.

För att producera ett gram R-alpha-lonon, ämnet som ger smak och doft till hallon, behövs skörden från i det närmaste ett helt hektar hallonbuskar. En liter valencene, ämnet som ger apelsinsmak, kräver motsvarande 160 000 apelsiner. Men för att mikroorganismer ska tillverka samma mängd krävs endast ett kilo socker. 

Bioteknik – och biotillverkning – är en metod som nu stadigt växer i popularitet, eftersom den erbjuder ett hållbart alternativ som spar mark, vatten, miljö och resurser.

Guide  Vad innebär BioConcept City Ladda ner