Elias Tillandz -palkinto myönnetään vuosittain parhaalle BioCity Turun tutkijoiden julkaisemalle tutkimusartikkelille. Tänä vuonna palkinto jaettiin professori Yagut Allahverdiyeva-Rinteelle ja hänen tutkimusryhmälleen, jotka ovat selvittäneet syanobakteerien mahdollisuuksia toimia elävänä solutehtaana tuottaen auringon valon avulla hyödyllisisä kemiallisia yhdisteitä.
Tillandz-julkaisupalkinto on nimetty Turun Akatemian professorin Elias Tillandzin (1640–1693) mukaan. Tillandz toi kokemusperäisen tieteen Turkuun ja julkaisi ensimmäisen varsinaisen tieteellisen tutkimuksen Turussa.
Åbo Akademin kansleri Carl G. Gahmberg valitsi vuoden 2020 palkinnon saajan koko BioCity Turun tutkijayhteisön ehdotusten pohjalta. Palkintoon sisältyy stipendi, jota on tukenut Stiftelsen för Åbo Akademi. Tänä vuonna 17. kerran jaettu palkinto luovutettiin torstaina 19.8.2021 BioCity-symposiumin yhteydessä.
– Onnittelen BioCity Turkua niin monesta hyvästä artikkelista. Ei ollut helppo päättää, mikä niistä on paras. Valintaa tehdessäni painotin etenkin tutkimuksen innovatiivisuutta. Tärkeää oli myös se, että tutkimus on todella tehty Turussa. Palkitun tutkimuksen ansiot ovat merkittävät, ja sen avulla voidaan tulevaisuudessa mahdollisesti tuottaa erilaisia muoveja paljon paremmin luontoa säästävällä tavalla, Gahmberg summaa.
Syanobakteerien muodostama ohut keinotekoinen biofilmi pystyy ylläpitämään etyleenituotantoa valon avulla yli kuukauden ajan
Globaalien haasteiden, kuten ilmastonmuutoksen, energiaturvallisuuden ja luonnonvarojen ehtymisen myötä on syntynyt tarve siirtyä suoraviivaisesta fossiilipohjaisesta taloudesta kestävään (bio)kiertotalouteen. Jotta askel kiertotalouteen voidaan ottaa, tarvitaan lisäkehitystä orastaville teknologioille, jotka tuottavat uusiutuvia polttoaineita ja kemikaaleja.
Etyleeni on yksi maailman tärkeimmistä orgaanisista hyödykekemikaaleista. Sitä käytetään muovin, kuitujen ja muiden orgaanisten materiaalien valmistukseen. Vuoteen 2022 mennessä etyleeniä tarvitaan vuosittain yli 185 miljoonaa tonnia.
Professori Yagut Allahverdiyeva-Rinteen johtama Turun yliopiston tutkimusryhmä on vanginnut etyleeniä tuottavia syanobakteereja polymeerikalvoon, jolloin bakteerit tuottavat etyleeniä yhtäjaksoisesti jopa neljäkymmentä päivää.
– Näin pitkäkestoinen bakteerien avulla tapahtuva etyleenintuotanto on poikkeuksellista, ja se on mahdollista soluja suojaavan polymeerikalvon ansiosta. Tällainen keinotekoinen biofilmi rajoittaa voimakkaasti solujen kasvua ja saa merkittävän osan fotosynteettisistä metaboliiteista osallistumaan etyleenibiosynteesiin sen sijaan, että solut muodostaisivat biomassaa. Etyleenikaasu vapautuu biofilmistä, ja se voidaan (tulevaisuudessa) kerätä talteen bioreaktorin kaasufaasista, Allahverdiyeva-Rinne kertoo.
– Tutkimuksessamme käytimme jo aiemmin geneettisesti muokattua Synechocystis sp. PCC 6803 -syanobakteeria, joka muodostaa etyleeniä tuottavaa EFE-entsyymiä. EFE:n läsnäolo syanobakteerisoluissa mahdollistaa etyleenin tuotannon syanobakteerin metabolian, aurinkoenergian ja ilmasta saadun hiilidioksidin avulla, Allahverdiyeva-Rinne lisää.
Tutkimus avaa uusia mahdollisuuksia kehittää tehokkaita kiinteään biohajoavaan materiaaliin upotettuja fotosynteettisiä solutehtaita, jotka tuottavat etyleeniä. Lisäksi tulokset auttavat skaalaamaan prosessin teolliseen mittakaavaan.
Tutkimus on tehty osana Turun yliopiston koordinoiman pohjoismaisen tutkimuksen huippuyksikön, NordAquan toimintaa.
Palkittu artikkeli on julkaistu Green Chemistry -tiedejulkaisussa.
