Genvägen till framtidens smörjmedel?
Kan genmodifierade växter bli framtidens råvarubas för industriella smörjmedel? Det menar man vid Sveriges Lantbruksuniversitet i Alnarp, där man forskat kring detta i snart tio års tid.
- Det var ett EU-projekt kallat ICON som koordinerades av professor Sten Stymne här vid SLU Alnarp, som jag började med växtoljeforskning. Totalt hade projektet 25 partner från 11 länder inklusive USA, Kanada, Australien och Kina. En av de växter som ingick i projektet var Crambe abyssinica , eller oljekål i dagligt tal. Det ICON-projektet avslutades 2012. Förra året fick vi ett femårigt projekt finansierat av Stiftelsen för Strategisk Forskning, SSF, som koordineras av professor Rodomiro Ortiz, och genom detta har vi kunnat fortsätta forska kring både crambe och andra växtslag, säger Li-Hua Zhu.
Vad är det då man vill åstadkomma med crambeforskning?
- Det är ju helt enkelt att få fram alternativa råvarubaser som kan användas av kemiindustrin, till exempel smörjmedelstillverkare. Dessutom ser vi möjligheter att skräddarsy egenskaperna vilket borde kunna resultera i olika typer av oljor för olika applicationer eller smörjmedel med bättre egenskaper, konstaterar Li-Hua Zhu och fortsätter:
- Den crambe vi riktat in oss på har en rad fördelar som gör den till en lämplig kandidat att förädla. Vi siktar på att få fram industriell olja, inte livsmedelsolja, och för att undvika risker för sammanblandning av dessa vill vi använda växter som inte kan korsa sig med andra oljeväxter, som exempelvis raps som vi ju odlar här i Sverige. Det är en fördel med crambe. En annan är att den har en relativt hög oljehalt och fröavkastning. Vidare är det en relativt tålig växt som inte kräver någon speciellt komplicerad skötsel för att växa bra. Den passar med andra ord bra för odling i södra Sverige, så länge det inte blir för kallt.
I och med att fokus ligger på industriella ändamål har crambe en ytterligare klar fördel genom att den kan vidare modifieras för att ger en hög andel önskade fettsyror pga den naturliga oljesamansättningen.
- Vi har fokuserat på både erukasyra och vaxestrar i projektet. Crambe kan i sig själv, utan genmodifiering, producera upp till 60 % erukasyra, vilket är väldigt högt jämfört med andra oljeväxter. Men, man måste separera erukasyran från de övriga fettsyrorna och den processen är ganska dyr. Därför försöker vi få fram crambe med så hög erukasyrehalt som möjligt. För varje tio procent andelen ökar, minskar kostnaden för separeringen med hälften. Så här långt har vi kommit till en halt på 73 %. Erukasyra används i stor omfattning som släppmedel i plastprodukter och den potentiella marknaden för ett växtbaserat alternativ är därmed stor, konstaterar Li-Hua Zhu och tillägger att erukasyran också går att användas som bas för smörjmedel och många andra applikationer.
Idag har man alltså fått fram en halt på 73 % erukasyra.
- De linjer som har så hög halt uppvisar dock problem med att frösättningen minskar och just nu gör vi analyser för att ta reda på orsaken till detta. Det kan vara en ren slump då det handlar om en enda linje, men kan även bero på andra faktorer, säger Li-Hua Zhu.
Men erukasyra är inte den enda egenskapen man fokuserar på när det gäller crambe som råvara. Mer intressant med utgångspunkt från industriella smörjmedel är vaxestrar.
- Dagens vaxestrar kommer mest från fossil olja, men egenskapsmässigt kan växtbaserade vaxestrar vara bättre om de innehåller högre halter av enkelomättade fettsyror och alkoholer som är mer oxideringsstabila. Med genteknik kan man göra vaxestrarna mer specifika och få växter att producera vissa typer av vaxestrar som man vill ha, samt försöka bli av med andra typer som man inte vill ha, säger Zhu och fortsätter:
- Vi har fått fram linjer som kan producera över 20 % vaxestrar, faktiskt vissa som kommer upp till 50 %, men när vaxesterhalterna blir så höga så blir det problem med groningen. Vi fokuserar på de linjer som ligger på 20 till 25 % och bedömer att det finns en framtida potentiell lönsamhet i crambe med den halten.
De gener som använts för att modifiera cramben kommer från jojoba-busken.
- Jojoba ger en olja som är väldigt fin och mycket dyr. Den används mest inom kosmetika. Vi har isolerat gener från jojoba-busken, satt in dessa i crambe och på så sätt fått vaxestrar att produceras i fröoljan. Vi tittar nu intensivt på att förstå varför högre vaxesterhalt innebär sämre groning och förhoppningsvis hittar vi orsakerna och kan göra något åt dessa. Då skulle vi kunna komma fram till en vaxesterhalt på kanske 30 till 35 %, säger Li-Hua Zhu vidare.
Så här långt har tre fältförsök genomförts med den genmodifierade cramben.
- 2012 och 2014 var det utanför Kristianstad och i år i Borgeby.
En vision är att olika varianter av samma växt ska kunna ge oljor med önskade egenskaper.
- Till exempel skulle en variant kunna ge olja med goda högtemperaturegenskaper, en annan olja med hög flytbarhet i låga temperaturer medan en tredje kanske kombinerar dessa eller andra egenskaper. Med genteknik blir detta möjligt, i alla fall i teorin, säger Zhu.
En stor del av egenskaperna hos dagens smörjmedel kommer ju från olika additivpaket. Kommer framtidens växtbaserade smörjmedel att kräva nya sådana, eller kommer man att kunna använda dagens?
- Det kommer nog att bero hur mycket branschen är villig att satsa på framtida forskning. Genom att skräddarsy egenskaperna genetiskt så kan behovet av många additiver i framtiden elimineras, men det kommer att kräva mycket forskningsresurser och en del av additiver skulle behövas i alla fall.
Hur lång tid kommer det då att ta innan det finns färdiga produkter?
- Som det ser ut nu så skulle det vara möjligt att få fram en bas för industriella smörjmedel om ett par år. Då talar vi om att få fram något som går att testa i tänkbara applikationer. Hur mycket ytterligare tid som behövs innan en färdig produkt kan nå marknaden kan jag däremot inte säga. Det beror ju mycket på hur smörjmedelsbranschen tar till sig den här forskningen och tekniken. Jag tycker ju att branschen borde ha ett stort intresse både av att följa utvecklingen och även satsa på den nya tekniken för att vara med på framtidens smörjmarknad, säger Li-Hua Zhu.
Till sist, har man stött på något motstånd med tanke på att det handlar om genmodifiering av grödor?
- Vi har inte upplevt några protester, förstörda odlingar eller så. Vi informerar kommuner, allmänhet etc och det kan också vara så att eftersom det här inte rör livsmedelsändamål, så blir oron inte lika stor som annars kan vara fallet. Sedan finns ju förstås en del politiska aspekter, inte minst på EU-nivå, kring det här med genmodifierade grödor. Den EU-lagstiftning som finns på området är från 2001 och sedan dess har det ju hänt jättemycket. Det finns ett behov av att se över denna, inte minst det faktum att den tittar på tekniker istället för produkter. Det borde ju vara de senare som ska bedömas, avslutar Li-Hua Zhu.
Peter Olofsson
Lyssna till professor Zhu
På U & D:s konferens Underhållsdagen kommer Li-Hua Zhu att hålla ett föredrag om genmodierad crambe som smörjmedelsbas och om SLU:s forskning på området. Mer info finns på www.underhallsdagen.se .