MP: NIMIPROD - submerged cultures by respiratory metabolism

NIMIPROD prosessen, utviklet ved NMBU vil forenkle og effektivisere produksjon av bakterielt protein i fermentorer ved å benytte anaerob respirasjon. Domestisering og effektiv dyrking av mikroorganismer forventes å revolusjonere produksjon av mat. Produksjon av mikrober i fermentorer er allerede i ferd med å implementeres i stor skala, og baserer seg substrater som glukose, metan, og nylig også hydrogen. Til nå har dette vært basert på aerob respirasjon, og tilførsel av oksygen er en vesentlig kostnad og en ultimat begrensende faktor for produksjonshastigheten. Av den grunn er det utviklet kompliserte og kostbare løsninger for å sikre rask transport av oksygen fra gassfase til væskefase. Å operere slike systemer nær maksimal kapasitet innebærer imidlertid risiko for oksygen-begrensning av metabolismen, hvilket medfører risiko for akkumulasjon av toksiske fermenteringsprodukter. NIMIPROD prosessen innebærer en radikal forenkling av celledyrkning til en lav pris, og vil være en svært nyttig plattform for effektiv produksjon av proteiner, men kan også benyttes for å produsere andre organisk molekyler. Molekylærbiolgien er i rivende utvikling, og gir oss økende muligheter til å programmere domestiserte mikrobers metabolisme for produksjon av en rekke organiske molekyler. Vi forventer at slik produksjon vil kunne benytte vår prosess for å sikre en forenklet dyrkning og stabile produkter, til en lav pris. Denne utviklingen krever dyp forståelse av fysiologi og regulatorisk biologi hos organismer som respirerer anaerobt, og dette er kjernekompetansen til forskningsgruppen som driver prosjektet.

NIMIPROD grossly simplifies and improves the procedure for large scale production of single cell proteins in submerged cultures of microorganisms, hence reduce the price, compared to conventional approaches. Establishment of safe and robust routines requires profound understanding of the biochemistry and regulatory biology of anaerobic respiration, which is the core competence of the research group hosting these experiments. Sophisticated instrumentation is needed as well, dedicated to study the kinetics of anaerobic respiration, and again, this is at the core of our research group. Thus, although the idea and its ultimate industrial implementation is simple, the experiments needed provided proof-of-concept and identified a safe mode of operation.