Optimalisering: OPENZ - Optimized enzymes for food applications

OPENZ is an initiative to optimize newly discovered enzymes for use in the bio-based industry for processing of marine by-products. Norway has the potential to be leading in sustainable value-creation based on marine resources. The fishing industry generates about 1 mill. Tons of by-products, such as heads, frames, viscera, blood and trimmings which is mainly used in the manufacturing of animal feed, oil and fish silage, or discarded. As the by-products contain a favorable amino acid composition, they hold a great potential as high-value products for human consumption. There is a limited panel of enzymes (proteases) that can be applied in biorefineries to convert the fish biomass to peptides and amino acids. Cost-effective commercial enzymes often give a product with bitter taste and sub-optimal yields, which are technical and biological barriers for the commercial realization of higher value products. The specific way in which the proteases break down the fish proteins, influence the size and properties of the peptides, and hence the taste of the product. Exploration of a larger enzyme catalogue with different specificities is an attractive route to overcome these barriers. A consortium of business developers and two marine-oriented research institutes has in OPENZ worked on new, tailored and innovative enzyme solutions to marine ingredient producers, albeit not limited to this sector. A reference data set on commercial enzymes as characterized, and a library of enzyme mutants was developed. A comparative analysis of mutants and reference data on commercial enzymes was established on relevant substrates. The first enzymes are produced by microbial fermentation. The most promising enzyme variants were tested in a bioprocess at industry relevant conditions. The project has led to new knowledge, methods and approaches that are important for national capacity building with large lasting value for Norwegian biotechnology industry. This includes new competences in enzyme engineering, development of microbial hosts for enzyme production and evaluation of new, recombinant enzymes for use in generating protein hydrolysates, as well as market insight and commercial awareness of value chains where Norway has a clear competitive edge.

Prosjektet har bidratt til kapasitetsbygging med ny kunnskap, metoder og tilnærminger som har stor og varig verdi for norsk bioteknologisk industri. Dette inkluderer ny kompetanse innen enzymoptimalisering, utvikling av mikrobielle stammer for enzymproduksjon, mikrobiell fermentering og anvendelse av nye enzymer innenfor bioprosessering av marint restråstoff. Arbeidet knyttet til utvikling av mikrobielle verter nyttig for enzymproduksjon har allerede vist et betydelig potensial innen og relevans for norsk og internasjonal næringsliv innen bioteknologi. Dette underbygges blant annet av at noen av resultatene fra stammeutvikling videreføres i SFI Industriell Bioteknologi (SFI-IB) som skal etablere ny kunnskap, teknologi og innovasjon som er viktig for nasjonal kompetansebygging for norsk bioteknologibasert industri. Prosjektet har også avdekket behov for å utvikle norske R&D fasiliteter for produksjon og nedstrømsprosesser i produksjon knyttet til enzymer. Markedsinnsikt og kommersielle forståelse bygget i verdikjedene i prosjektet er knyttet til fagfelt og markedssektorer hvor Norge har et klart konkurransefortrinn. Prosjektet har ført til et tettere samarbeid mellom to ledende FoU aktører innenfor disse verdikjedene. I den sammenheng er det identifisert både utfordringer og muligheter for å lykkes med å levere enzymer til bioprosessering generelt, og spesifikt innen prosessering innen marint restråstoff. Samarbeidet mot internasjonale leverandører og produsenter har økt betydelig. Dette gir også ringvirkninger utover problemstillingen prosjektet adresserte da aktørene har interesser innenfor andre norske markedsområder.