29. november 2013

På jagt efter den røde farve

Karminsyre

Karminsyre - naturlig rød farve - bliver produceret af skjoldlus og er et af de vigtigste pigmenter verden over. Farvestoffet bruges i kosmetik, fødevarer og tekstiler. Forskere på Københavns Universitet arbejder i dag tæt sammen med den globale bioscience virksomhed Chr. Hansen A/S for at kortlægge syntesevejen for skjoldlus´ dannelse af det røde farvestof karmin. Hvis det lykkes forskerne at gennemskue skjoldlusens produktion af rød farve, vil man i fremtiden kunne producere karmin billigt i store gærtanke.

Skjoldlus Dactylopius coccus på kaktus. Knuser man skjoldlusen bliver det kraftige røde farvestof karminsyre frigivet. Foto: Rubini Maya Kannangara.

Karminsyre – naturlig rød farve – er et af de vigtigste pigmenter verden over og bruges i kosmetik, fødevarer og tekstiler. Det er skjoldlus, der lever på kaktusser i Peru eller på Gran Canaria, der i dag lægger krop til frembringelsen af det røde farvestof karmin til industriel brug.

Men forskere på Institut for Plante- og Miljøvidenskab på Københavns Universitet arbejder på at kunne gøre lusene kunsten efter – vel at mærke i gær:

Post doc Rubini Maya Kannangara fortæller:

- Vi har enorm stor erfaring med såkaldt ”pathway discovery”, hvor vi kigger efter gener, der er involveret i biosynteseveje til værdifulde stoffer. Vi har nogle ret kvalificerede bud på, hvordan dannelsen af karminsyre foregår, som netop involverer nogle enzymer-klasser, som vi har stor viden og ekspertise indenfor.

Karminsyre udgør 25 % af skjoldlusens tørvægt og det er nu lykkedes forskerne at identificere nogle af de gener, der netop udtrykker enzymer, der indgår i dannelsen af karminsyre: 

 Det har dog ikke været let at flytte insektgenerne over i gær. Men efter en optimering har vi nu succes med at få gær til at udtrykke disse insektgener. Vi arbejder stadig med en hypotetisk syntesevej og er i gang med et stort puslespil – også fordi vi tror på, at der er flere synteseveje til dette røde farvestof i lusen, fortsætter Rubini Maya Kannangara

Samarbejdet omkring kunstig fremstilling af det røde farvestof inkluderer udover Chr. Hansen også forskere på DTU, som er eksperter i de mikrobielle platforme, der indgår i den industrielle fremstilling af produktet.

Verdens bedste røde farve

Ifølge seniorforsker Mads Bennedsen hos Chr. Hansen A/S er markedet for naturlige farver i vækst verden over og derfor ønsker virksomheden at kunne opretholde en konstant høj produktion af farvestoffet:

- Det er interessant for os, at få udviklet en metode, som gør, at vi selv kan fremstille farvestoffet. Luse-bestanden er følsom overfor klimaforandringer og sygdomsangreb og vi vil gerne være uafhængige af bestandsstørrelser og i stedet selv producere farvestoffet via gærstammer i ståltanke. På dette tidlige stadie i projektet har vi etableret et samarbejde med stærk forskningsekspertise på KU, fordi de besidder en hel unik viden og værktøjer i forhold til at gennemskue farvestoffets syntesevej. Forståelsen af syntesevejen er helt afgørende for, at vi i fremtiden selv kan sætte pigmentet i produktion.

Virksomheden vurderer at der går 5-10 år før man er klar til at sende det nye farvestof på markedet.

Kontakt

Post doc Rubini Maya Kannangara, Institut for Plante- og Miljøvidenskab, ruka@life.ku.dk, 3533 1142  Seniorforsker Mads Bennedsen, Chr. Hansen A/S, DKMAB@chr-hansen.com