LIGNOLIPP - From LIGNOcellulose sugars to high-value LIPids and bioPolymers in a single fermentation process

På grunn av sin kjemiske sammensetning, er biomasse fra lignocellulose et lovende fornybart råstoff for produksjon av ulike kjemikalier. Produksjonen av mikrobielle lipider fra lignocellulose sukkeret har fått stor oppmerksomhet de siste fem årene. Mikrobielle lipider produseres av oljeproduserende muggsopp som under næringsfattige forhold er i stand til å akkumulere opptil 80% lipider fra tørr biomasse. Fettsyreprofilen av mikrobielle lipidene likner på essensielle fettsyrer i planteoljer, de kan også likne verdifull fiskeolje. Mikrobielle lipider er et lovende råstoff for høyverdige lipider for næringsmiddelindustrien, fôrindustrien og for kjemisk industri, samt som lavverdige lipider for biodieselindustrien. Foreløpig er ikke den mikrobielle lipidproduksjonen konkurransedyktig med produksjonen av vegetabilske oljer fra landbruket, som har en betydelig lavere markedspris. LIGNOLIPP hypotese er at produksjonen av mikrobielle lipider fra lignocellulose sukker kan bli økonomisk lønnsomt dersom prosessen også tillater produksjon av kitin og kitosan. NMBU identifiserte at flere Zygomycetes-sopp fra slektene Mucor, Amylomyces, Cunninghamella, Mortierella, Umbelopsis og Lichtheimia er identifisert som lovende mikrobielle cellefabrikker for samproduksjon av kitin/kitosan og lipider. Biomassen til disse soppene ble analysert av WWU og de oppnådde resultatene viste at den inneholder opptil 15 % kitin/kitosan. Optimalisering av dyrkingsforholdene utført av NMBU viste at pH, fosfor og metal ioner tilgjengelighet er en nøkkelparameter for å utløse kitin/kitosan produksjon. Vibrasjonsspektroskopiteknikker har blitt brukt for å overvåke soppfermenteringer med spesielt fokus på lipid- og kitin/kitosan-prediksjoner.

-

The LIGNOLIPP project will develop a completely new and unique value chain for the valorization of sugar-rich lignocellulose hydrolysates, deriving two products from a single fermentation process. LIGNOLIPP aims at combining the expertise of Norwegian and German academic and industrial partners in the field of fungal lipids and chitin/chitosan for utilizing the unique potential of oleaginous Zygomycetes fungi in order to develop a single fermentation process for co-production of high-value lipids and chitin/chitosan biopolymers from sugar-rich lignocellulose hydrolysates originating from forestry waste streams. The LIGNOLIPP project has a set of targeted technological and strategic business objectives that relate to the process development and the evaluation of the economic viability and sustainability of the suggested process, respectively. LIGNOLIPP will be realized by the close collaboration between the research partners – Norwegian University of Life Sciences (NMBU), Norwegian Research Centre (NORCE), companies – Biosentrum and Borregaard from Norway and research partner University of Muenster (WWU) and the company Bex-Biotec from Germany.