Från tropikerna till labbet – jästfynd som kan förändra industrin

Studien – den första i sitt slag – är ett samarbete mellan University of Nigeria, Chalmers tekniska högskola och Göteborgs universitet och baseras på en landsöverspännande insamling av prover från frukt, bark, jord och vattendrag i Nigeria. Tillvägagångssättet kallas bioprospektering. Det innebär att man utforskar olika växter eller mikroorganismer i naturen för att hitta egenskaper som kan användas för olika tillämpningar i industrin eller samhället.  

I den aktuella studien letade man efter nya jästarter som i förlängningen skulle kunna utvecklas och användas i industriell produktion av, till exempel, biokemikalier, mediciner och livsmedelsingredienser.

– Områdena i Nigeria där våra samarbetspartners samlade in materialet ligger i tropikerna. Där råder det hög diversitet av växter och djur, och antagandet är att det även råder hög diversitet när det gäller jästarter. Dessutom är området spännande då det inte finns så många jästisolat från Västafrika dokumenterade, säger Karl Persson, postdok i industriell bioteknik på institutionen för life sciences och den aktuella studiens förstaförfattare.  

Studenter samlade material från hela landet

Karl Persson började arbeta med studien som ett sidoprojekt under doktorandtiden på Göteborgs universitet. Arbetet utfördes i Jonas Warringers forskargrupp som fokuserar på jästarters evolutionsbiologi.

– Vi kittlades av tanken att okända jäster i outforskade tropiska regioner skulle kunna tänkas ha bioteknisk och livsmedelsteknisk potential. Med finansiering av Sida startade vi därför ett samarbetsprojekt tillsammans med Dr. Onyetugo Amadi vid University of Nigeria, som tidigare varit utbytesstudent vid Göteborgs universitet, säger Jonas Warringer .

Sex studenter i Onyetugo Amadis forskargrupp samlade in materialet runt om i hela landet och isolerade sammanlagt 6 000 jäststammar från proverna. Den unika jästsamlingen kom sedan till Göteborgs universitet med de nigerianska studenterna Vanessa Onyema och Ijeoma Princess Nwafor, som utforskade jäststammarnas potential under handledning av Karl Persson och Jonas Warringer.

Fokus på laktosnedbrytande stammar 

Ungefär 2000 jäststammar valdes ut för analys – där de screenades för tillväxt under 70 olika odlingsförhållanden. Bland annat tittade man på hur de växte på olika kol- och kvävekällor.

En upptäckt från screeningen var att många av stammarna kunde växa på laktos. Laktos är den huvudsakliga kolkällan i vassle, som är en biprodukt från mejeriindustrin. Vasslen skapas i stora volymer som i hög grad kasseras. I en hållbar produktionslinje skulle vasslen kunna tas omhand och i stället omvandlas av jästceller till värdefulla bioprodukter.

De laktosnedbrytande stammarna analyserades vidare av Karl Persson, som gått vidare till en postdoktjänst Chalmers i Cecilia Geijers forskargrupp på avdelningen för industriell bioteknik vid Chalmers.

– Under arbetet på Chalmers hittade vi 203 stammar som kan växa på laktos och kunde identifiera att de tillhörde 30 olika jästarter, varav vissa av dessa kan vara nya arter. Flera av dem visade sig kunna omvandla laktosen till mikrobiella oljor. Det talar för att de skulle kunna vara lämpliga kandidater för bioteknologisk användning, säger Karl Persson.

Att producera oljor med hjälp av jäst kan vara ett mer miljövänligt alternativ än att framställa fiskolja, palmolja, eller petroleumbaserade produkter.

– I vårt labb har vi också en spännande möjlighet att skräddarsy jästen till att producera mer av specifika fettsyror i oljorna som det finns en efterfrågan för i industrin och i samhället, säger Cecilia Geijer.

"Viktigt och givande"

Vad samarbetsprojektet framför allt visar är kraften i bioprospektering, enligt Karl Persson. I ett parallellt projekt har han och Cecilia Geijer samlat in honungsprover från hela Sverige för att förstå jästbiodiversiteten och undersöka okända jästarters industriella potential. 

– Från början vet man inte alls vad man letar efter – eller kan hitta - det utkristalliseras efterhand. Så har det funkat i båda dessa projekt. Dessutom kan samlingarna av isolat användas för många olika syften beroende på vad man hittar. Det tycker jag är en häftig aspekt av vår forskning, säger han och fortsätter.    

– Det är både viktigt och givande med internationella samarbeten av den här sorten, och vi hoppas att stammarna kan komma Nigeria till nytta i framtiden. 

Mer om studien

• Läs hela studien i Applied and Environmental Biology: Lactose-assimilating yeasts with high fatty acid accumulation uncovered by untargeted bioprospecting
• Studiens författare: Karl Persson, Kameshwara V. R. Peri och Cecilia Geijer, Chalmers tekniska högskola, Vanessa O. Onyema, Ijeoma Princess Nwafor, Chika Otti, Priscilla Nnaemeka, Chioma Onyishi, Sylvia Okoye, Anene Moneke och Onyetugo Amadi, University of Nigeria, samt Jonas Warringer, Göteborgs universitet.