Cristin-prosjekt-ID: 2514940
Sist endret: 15. januar 2022, 17:27

Cristin-prosjekt-ID: 2514940
Sist endret: 15. januar 2022, 17:27
Prosjekt

Thermophilic break-down of keratin-laden biomass waste (ThermoK)

prosjektleder

Nils Kåre Birkeland
ved Institutt for biovitenskap ved Universitetet i Bergen

prosjekteier / koordinerende forskningsansvarlig enhet

  • Institutt for biovitenskap ved Universitetet i Bergen

Finansiering

  • TotalbudsjettNOK 10.000.000
  • EU
    Prosjektkode: FOSC-121
  • Universitetet i Bergen
    Prosjektkode: 103095
  • Norges forskningsråd
    Prosjektkode: 328944

Klassifisering

Vitenskapsdisipliner

Biokjemi • Matematikk og naturvitenskap • Bioteknologi • Generell mikrobiologi • Molekylærbiologi

Emneord

Ekstremofiler • Molekylær mikrobiologi

Kategorier

Prosjektkategori

  • Anvendt forskning
  • Doktorgradsprosjekt

Tidsramme

Aktivt
Start: 1. juli 2021 Slutt: 30. juni 2024

Beskrivelse Beskrivelse

Tittel

Thermophilic break-down of keratin-laden biomass waste (ThermoK)

Populærvitenskapelig sammendrag

Keratin er et vanskelig nedbrytbart fibrøst protein og den vanligste forekommende biologiske polymeren i naturen etter cellulose og kitin. Dyr og fugler har utviklet en rekke keratin-holdige strukturelle komponenter som f.eks. fjær, hår, klover, horn, negler etc. Keratinets motstandsdyktige egenskaper er forårsaket av et høyt innhold av flere ulike kjemiske kryssbindinger som virker beskyttende mot både biologisk, fysisk og kjemisk nedbrytning, og keratin-holdig vev og avfallsprodukter representerer derfor en betydelig utfordring for industriell gjenvinning/gjenbruk av visse avfallsprodukter fra landbruket. Fuglefjær består f.eks. av mer enn 90% keratin og representerer et enormt avfallsproblem for fjærkre-industrien. Det meste av fjær-avfallet ender opp i store deponier eller det blir brent. Lignende utfordringer finnes for andre keratin-holdige biologiske reststoffer fra landbruket. En liten del av fjær-restråstoffet fra fjærkre-industrien omdannes og brukes til fôr og gjødsel, men dette er en relativt ineffektiv utnyttelse. Dette prosjektet tar sikte på å forstå og optimalisere fjærnedbrytningsprosessen hos utvalgte anaerobe varme-elskende bakterier med evne til å bryte ned keratin, samt å utlede de enzymatiske mekanismene for biologisk og biokjemisk keratin-nedbrytning. Prosjektet vil føre til en bedre forståelse og kontroll av keratinnedbrytnings-prosessene og økte muligheter for å forbedre anvendelsen av keratinnedbrytende bakterier og deres enzymer på en kostnadseffektiv og kontrollerbar måte. ThermoK har samlet et internasjonalt tverrfaglig konsortium av forskere for å utvikle disse prosessene, og inkluderer oppskalering til større bioreaktorer. Prosjektet vil bidra til utforming av mer bærekraftige og fleksible mat-verdikjeder og til sirkulær bioøkonomi-konseptet ved å omdanne avfall fra landbruket til anvendbare og mer verdifulle kommersielle produkter som proteiner, peptider, aminosyrer, fiskefôr og gjødsel.

Vitenskapelig sammendrag

Keratin is a fibrous and recalcitrant structural protein and is the third most abundant polymer in nature after cellulose and chitin. A wide spectrum of animals have developed a diversity of keratins used as structural parts of their outer protection which make up major component of feathers, hair, horns, hooves, cloves, nails etc. Their recalcitrant nature is due to properties such as a high degree of cross-linking by disulphide bonds, hydrogen bonds and hydrophobic interactions. Keratin-laden tissues represents a significant challenge for the animal rendering industry. For example, feathers consist of more than 90% keratin and represent a huge waste product of the poultry industry, where most ends up in landfills or is being burned. Similar challenges
exist for other keratin-containing biomass waste. Today, most feather waste is discarded or ineffectively rendered for animal feed or fertilizer. This project will address the application of selected anaerobic thermophilic bacteria which can be optimized for keratin-laden waste material degradation as well as the
understanding of the enzyme activities within the bacterial species responsible for this degradation. This will lead to improved control and understanding of the overall keratin-degrading process and its improvement and efficiency by using organisms expressing the required activities or using novel enzyme cascades of
thermophilic keratin degrading enzymes in vitro optimised for keratin breakdown in a cost effective and controllable manner. ThermoK will bring together a multidisciplinary team of academics in order to take the results obtained to a transfer level 5 and above, including upscaling of the process. The project will
contribute to the designing of more sustainable and resilient food systems and contribute to the vision of a circular economy by using waste products and converting them to other valuable commercial products including peptides, amino acids, fish feed and agricultural fertilizers.

prosjektdeltakere

prosjektleder

Nils Kåre Birkeland

  • Tilknyttet:
    Prosjektleder
    ved Institutt for biovitenskap ved Universitetet i Bergen

Jennifer Littlechild

  • Tilknyttet:
    Prosjektdeltaker
    ved University of Exeter

Jean Armengaud

  • Tilknyttet:
    Prosjektdeltaker
    ved Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement

Diederik Opperman

  • Tilknyttet:
    Prosjektdeltaker
    ved Universiteit van die Vrystaat

Francis Mulaa

  • Tilknyttet:
    Prosjektdeltaker
    ved University of Nairobi
1 - 5 av 6 | Neste | Siste »

Resultater Resultater

Thermophilic Breakdown of Feather Keratin by Fervidobacteria.

Birkeland, Nils Kåre. 2021, The 33rd Annual Meeting of the Thai Society for Biotechnology and International Conference (TSB2021). UIBVitenskapelig foredrag
1 - 1 av 1