Doktorsvörn í umhverfis- og auðlindafræði Antoine Didier Christophe Moenaert

Streymi

Doktorsefni: Antoine Didier Christophe Moenaert

Heiti ritgerðar: Aðlögun efnaskiptaferla til framleiðslu verðmætra lífefna (Cell factory and cell-free conversions of brown seaweed to valuable compounds by metabolic engineering)

Andmælendur:
Dr. Oddur Þór Vilhelmsson, prófessor við Auðlindadeild Háskólans á Akureyri.
Dr. Magnus Carlquist, prófessor við Háskólann í Lundi, Svíþjóð.

Leiðbeinandi: Dr. Snædís Huld Björnsdóttir, prófessor við Líf- og umhverfisvísindadeild Háskóla Íslands.

Einnig í doktorsnefnd:
Dr. Guðmundur Óli Hreggviðsson , prófessor við Líf- og umhverfisvísindadeild Háskóla Íslands.
Dr. Ólafur Héðinn Friðjónsson, fagstjóri í Líftækni hjá Matís, Ísland.
Dr. Eva Nordberg Karlsson, prófessor við Háskólann í Lundi, Svíþjóð.

Doktorsvörn stýrir: Dr. Snæbjörn Pálsson, prófessor og deildarforseti Líf-og umhverfisvísindadeildar HÍ.

Ágrip

Brúnþörungar, sem vaxa við Íslandsstrendur, hafa vakið athygli og áhuga sem hráefni fyrir líftækniiðnað, sérstaklega í ljósi minnkandi aðgengis að jarðefnaeldsneyti og aukinnar þarfar fyrir sjálfbærar lausnir í umhverfismálum. Brúnþörungar eru ríkir af sykrum og hafa þann kost fram yfir landplöntur að þeir krefjast hvorki ræktanlegs lands, ferskvatns, né áburðar. Jafnframt framleiða þeir meiri lífmassa á skemmri tíma en landplöntur.

Markmið þessa rannsóknarverkefnis var að nýta brúnþörunga sem hráefni fyrir örverur og ensím og framleiða með hjálp efnaskiptaverkfræði og erfðatækni verðmætar afurðir úr þörungasykrum.

Verkefninu var skipt í fjóra hluta. (1) Thermoanaerobacterium islandicum AK17, loftfirrt hitakær baktería, var þróuð sem frumuverksmiðja fyrir framleiðslu á etanóli. (2) Með erfðabreytingum tókst að fella út efnaskiptaferla og beina flæði orku og kolefnis að etanólframleiðslu. Nýr, breyttur stofn, AM6, framleiddi etanól á skilvirkan hátt ( 95% af fræðilegu hámarki) úr mannitóli, glúkósa og fásykrum í þörungahýdrólýsati. (3) Þróuð var aðferð til að framleiða 2-Keto-3-deoxygluconate (KDG), sem er milliefni í framleiðslu ýmissa verðmætra efna, úr alginati og lamínarin sykrum með hjálp hitakærra ensíma. (4) Ofangreindir framleiðsluferlar krefjast niðurbrots viðkomandi sykra úr brúnþörungum. Í tengslum við slíka niðurbrotsferla var nýtt ensím (laminarinasi) sem brýtur niður beta-glúkön í smásykrur, tvísykrur og glúkósa, framleitt með erfðatæknilegum aðferðum og eiginleikar þess rannsakaðir.

Í heild sýna niðurstöður verkefnisins að með því að beita efnaskiptaverkfræði og erfðatækni geta brúnþörungar nýst sem sjálfbært hráefni í líftækni. Þannig getur verkefnið stuðlað að innleiðingu aðferða til að draga úr notkun jarðefnaeldsneytis og þar með þróun lífhagkerfisins, og sjálfbærari framtíð.

Um doktorsefnið

Antoine Moenaert er fæddur í Ennevelin sem er lítið þorp í norður Frakklandi. Þar ólst hann upp með tveimur systrum sínum, Cecile and Emilie. Antoine lauk masters gráðu í Líftækni við Háskólann í Marseille. Að námi loknu starfaði hann í tvö ár í Basel í Sviss. Þá flutti hann til Íslands og hóf að starfa hjá Matís ohf við rannsóknir á hitakærum örverum. Eftir þriggja ára dvöl og starf hjá Matís hóf Antoine doktorsnám við Háskóla Íslands.