Väitös (biokemia): DI Veera Nikoskelainen
Aika
11.4.2025 klo 12.00 - 16.00
DI Veera Nikoskelainen esittää väitöskirjansa ”Engineering Lignocellulolytic Enzymes For Industrial Applications” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 11.4.2025 klo 12.00 (Turun yliopisto, Arcanum, Aava-auditorio, Arcanuminkuja 1, Turku).
Vastaväittäjänä toimii dosentti Nina Hakulinen (Itä-Suomen yliopisto) ja kustoksena dosentti Jarmo Niemi (Turun yliopisto). Tilaisuus on suomenkielinen. Väitöksen alana on biokemia.
Väitöskirja yliopiston julkaisuarkistossa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-02-0075-6 (kopioi linkki selaimeen).
***
Tiivistelmä väitöstutkimuksesta:
DI Veera Nikoskelaisen väitöskirja keskittyy lakkaasin ja endoglukanaasin kehittämiseen ja niiden teolliseen hyödyntämiseen. Työn tuloksena entsyymien tuotantoa ja ominaisuuksia parannettiin merkittävästi. Lakkaasin teollinen käyttö muuttui kannattavaksi, ja sitä voidaan hyödyntää ligniinin depolymeroinnissa sekä pienimolekyylisten fraktioiden erottelussa. Endoglukanaasin osalta parannettiin sen spesifistä aktiivisuutta, mikä mahdollistaa sen käytön selluloosakuitujen muokkausprosesseissa osana entsyymikoktailia.
Lignoselluloosa on maailman yleisin biomassan muoto, ja sen tehokkaampi hajotus voi edistää ilmastonmuutoksen hillintää korvaamalla fossiilisten raaka-aineiden ja energian käyttöä. Lignoselluloosa koostuu monimutkaisista polymeereistä, kuten selluloosasta, hemiselluloosasta ja ligniinistä, joita voidaan hajottaa entsyymien avulla uusiksi biopohjaisiksi raaka-aineiksi ja tuotteiksi. Tämä prosessi, lignoselluloosan valorisointi, edistää biomassan hyödyntämistä ympäristöystävällisellä ja energiatehokkaalla tavalla.
Väitöksessä tutkittiin, kuinka lakkaasi ja endoglukanaasi voidaan muokata teollisia sovelluksia varten. Lakkaasi, joka on kestävä korkeissa lämpötiloissa ja emäksisissä olosuhteissa, saatiin tuotettua taloudellisesti kannattavaksi bioinformatiikan ja geneettisen muokkauksen avulla. Lakkaasi soveltuu erityisesti ligniinin depolymerointiin.
Endoglukanaasi ei alkuperäisesti ollut riittävän lämmönkestävä tai aktiivinen teollisiin sovelluksiin. Bioinformatiikan avulla sen aktiivisuutta ja substraattispesifisyyttä parannettiin, mutta lämmönkestävyyttä ei saatu toivotulla tavalla parannettua. Tällä hetkellä endoglukanaasia hyödynnetään selluloosakuitujen muokkauksessa osana entsyymiseosta, mutta se ei vielä ole kilpailukykyinen markkinoilla olevien vaihtoehtojen kanssa.
Vastaväittäjänä toimii dosentti Nina Hakulinen (Itä-Suomen yliopisto) ja kustoksena dosentti Jarmo Niemi (Turun yliopisto). Tilaisuus on suomenkielinen. Väitöksen alana on biokemia.
Väitöskirja yliopiston julkaisuarkistossa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-02-0075-6 (kopioi linkki selaimeen).
***
Tiivistelmä väitöstutkimuksesta:
DI Veera Nikoskelaisen väitöskirja keskittyy lakkaasin ja endoglukanaasin kehittämiseen ja niiden teolliseen hyödyntämiseen. Työn tuloksena entsyymien tuotantoa ja ominaisuuksia parannettiin merkittävästi. Lakkaasin teollinen käyttö muuttui kannattavaksi, ja sitä voidaan hyödyntää ligniinin depolymeroinnissa sekä pienimolekyylisten fraktioiden erottelussa. Endoglukanaasin osalta parannettiin sen spesifistä aktiivisuutta, mikä mahdollistaa sen käytön selluloosakuitujen muokkausprosesseissa osana entsyymikoktailia.
Lignoselluloosa on maailman yleisin biomassan muoto, ja sen tehokkaampi hajotus voi edistää ilmastonmuutoksen hillintää korvaamalla fossiilisten raaka-aineiden ja energian käyttöä. Lignoselluloosa koostuu monimutkaisista polymeereistä, kuten selluloosasta, hemiselluloosasta ja ligniinistä, joita voidaan hajottaa entsyymien avulla uusiksi biopohjaisiksi raaka-aineiksi ja tuotteiksi. Tämä prosessi, lignoselluloosan valorisointi, edistää biomassan hyödyntämistä ympäristöystävällisellä ja energiatehokkaalla tavalla.
Väitöksessä tutkittiin, kuinka lakkaasi ja endoglukanaasi voidaan muokata teollisia sovelluksia varten. Lakkaasi, joka on kestävä korkeissa lämpötiloissa ja emäksisissä olosuhteissa, saatiin tuotettua taloudellisesti kannattavaksi bioinformatiikan ja geneettisen muokkauksen avulla. Lakkaasi soveltuu erityisesti ligniinin depolymerointiin.
Endoglukanaasi ei alkuperäisesti ollut riittävän lämmönkestävä tai aktiivinen teollisiin sovelluksiin. Bioinformatiikan avulla sen aktiivisuutta ja substraattispesifisyyttä parannettiin, mutta lämmönkestävyyttä ei saatu toivotulla tavalla parannettua. Tällä hetkellä endoglukanaasia hyödynnetään selluloosakuitujen muokkauksessa osana entsyymiseosta, mutta se ei vielä ole kilpailukykyinen markkinoilla olevien vaihtoehtojen kanssa.
Viestintä