KVAL: All-in-One: Production of G-block containing alginate from Pseudomonas fluorescens

Biopolymerar har spela ei viktig rolle i ikkje berre i mat og fór, men også for industriell og farmasøytisk bruk i mange tiår. Alginat er ein lineær biopolymer sett saman av mannuronsyre (M) og guluronsyre (G). Den prosentvise mengda av dei to uronsyrene, korleis dei er fordelte i alginatet og lengda til alginatmolekyla avgjer eigenskapane til polymeren. Alginat med høgt G-innhald er verdfulle material med mange ulike industrielle bruksområde. Alginat vert no produsert frå brunalgar, men for å kunne møte behova marknaden innan til dømes medisin har for alginat med høgt G innhald , er det svært viktig å etablere gode fermenteringsprosessar for bakteriell produksjon av slikt alginat. Pseudo-G-Block-prosjektet er eit samarbeid mellom SINTEF Industriell og Marin Bioteknologi og NTNU, Institutt for bioteknologi og matvitskap og har som mål å utvikle ein bakteriestamme som kan produsere alginat med høgt G-innhald. Slikt alginat kan til dømes prosesserast for å danne alginat oligosakkarid kalla «OligoG». Desse har fleire lovande medisinske bruksområde, til dømes i behandling av pasientar med sjukdomen cystisk fibrose. Ein bakteriestamme som kan produsere alginat med høgt G-innhald vil opne opp for nye prosjekt med industrien for å utvikle stammen og optimalisere produksjonsprosessen slik at han møter krava for ein industriell produksjon. I prosjektet, SINTEF i samarbeidet med NTNU kunne lage en mutant stamme, som et bevis på konseptet, som kan introdusere noen G-innhald i alginat selv om trenges det mer optimisering arbeid for å øke graden av epimerisering.

The high-cost global market is dominated by high-G alginates, which have a wide range of applications in different industries. The cost of current bacterial production, yet in the R&D stage, is only affordable for specific expensive pharmaceutical products and prohibits access to the other market niches where lower cost products are needed. Based on the results obtained during the project, it was shown that it is possible to make a new production strain, although it needs further optimisation work to replace the current strain. Realisation of such optimised mutant strain will significantly reduce the production cost of bacterial alginate for the existing pharmaceutical market and potentially open to new market areas. Applications like treatment of chronic infections in cystic fibrosis, dressings for treatment of chronic wounds, treatment of gastric reflux (GERD), disintegrant for tablets, emulsion stabiliser, and gelling functionalities and preservative agent for food and bakery industries will potentially benefit the individual users in providing new or improved functionalities, and industrial parties in being able to manufacture and offer improved products