Dagur - 19.03.1984, Page 9

19. mars 1984 - DAGUR - 9
Dr. Jón Bragi Bjarnason, efnafræðingur:
Jafn miklar vonir bundnar við
lífefnatækni og örtölvubyltingu
Lífefnatækni má skilgreina
sem þá aðferðafræði, sem not-
ar lífverur eða kerfí og aðferðir
lífheimsins til lausnar á við-
fangsefnum í framleiðslu- og
þjónustugreinum. Hér er fyrst
og fremst átt við notkun líf-
hvata (ensíma), ýmist hreins-
aðra eða lífverubundinna, til
þess að hvetja efnahvörf, sem
annars myndu aðeins gerast
með aðstoð dýrra og mengandi
miðla.
Lífefnatækni er ekki að öllu
leyti ný af nálinni. Aðferðir
hennar hafa verið notaðar frá
fornu fari. Þar má nefna mat-
vælaframleiðslu af mörgum toga,
svo sem osta- og jógúrtgerð, öl-
og víngerð og ýmislegt fleira. En
þau svið lífefnatækninnar, sem
talin eru mikilvægust í nútíð og
framtíð eru ensímtækni, þ.e. ein-
angrun og notkun hreinna líf-
hvata, og genatækni, þ.e. flutn-
ingur erfðaefnis milli lífvera.
Sem dæmi má nefna ensímfram-
leiðslu fyrir iðnað, heilsugæslu og
rannsóknarstarfsemi og fram-
leiðslu insulins og interferons
með erfðabreyttum örverum.
Staða ensímiðnaðar árið 1981
var á þann veg að framleiðslan
var um 65000 tonn, að verðmæti
um 400 milljónir Bandaríkjadala.
Spáð er aukningu í 75000 tonn,
að verðmæti 600 milljónir dala
fyrir árið 1985. Ensímiðnaður er
ung en ört vaxandi iðngrein, þar
sem um 25 fyrirtæki sjá um nær
alla heimsframleiðsluna, en sex
þeirra eru langt um stærst. Meðal
vestrænna þjóða eru þær þjóðir,
sem stunda mikinn matvælaút-
flutning, stærstu ensímframleið-
endumir eða Danir með tæplega
helming framleiðslunnar og Hol-
lendingar með um fimmtung.
Skýringin á þessu kann að vera
tengd nauðsyn matvælaútflutn-
ingsþjóðanna til þess að gera sem
mest verðmæti úr hráefninu, en
mörg ensímanna eru einmitt úr
matvælaúrgangi. Slíkt er vitan-
lega lærdómsríkt fyrir okkur ís-
lendinga, ekki síst á tímum
minnkandi hráefnismagns fyrir
okkar mikilvæga matvælaiðnað,
fiskiðnaðinn. Af ensímfram-
leiðslunni 1981 voru 59% prót-
einkljúfandi ensím, 28% kol-
hydratakljúfandi ensím, 3% fitu-
kljúfandi ensím en 10% annað.
Samkvæmt skýrslu sænska
verkfræðingafélagsins var heild-
arvelta lífefnamarkaðsins 25
milljarðar Bandaríkjadala árið
1980 og er þar spáð rúmlega þús-
undfaldri aukningu til ársins
1990. Ólíklegt verður að teljast
að aukningin verði svo ör, en
engu að síður er víst að hún verð-
ur mjög ör og miklu örari en á
flestum ef ekki öllum öðrum
sviðum.
Þær greinar, sem hafa orðið
fyrir eða munu líklega verða fyrir
áhrifum lífefnatækninnar eru
matvælaiðnaður, fóðuriðnaður,
olíuiðnaður, annar orkuiðnaður,
nýting úrgangs og endurvinnsla,
mengunarvarnir, lyfjaiðnaður og
heilsugæsla. Á alþjóðavettvangi
eru jafn miklar vonir bundnar líf-
efnatækni og hinni svonefndu
rafeinda- og örtölvubyltingu.
Breska tímaritið Economist spáir
því að iðnaður leiddur af þessari
tækni muni setja svip sinn á at-
vinnulíf næstu aldar í jafn ríkum
mæli og iðnaður, sem leiddur er
af eðlisfræði og efnafræði (stór-
iðja og efnaiðnaður) hefur sett á
Áhugi á lífefnaiðnaði fer nú mjög vaxandi, einkum með tilliti til nýtingar úrgangsefna s.s. slógs og sláturúrgangs.
Nýlega kynnti dr. Jón Bragi Bjarnason, lífefnafræðingur, þá möguleika sem fýrir hendi eru í þessum efnum á fundi
með fuiltrúum Fjórðungssambands Norðlendinga. T.d. er talið að ríflega 30 milljón lítrar leggist til af mysu árlega
og að úr henni megi framieiða 10-15% af sykumeyslunni í landinu. Bara á Akureyri leggjast til 13 milljón lítrar af
mysu.
atvinnulíf tuttugustu aldarinnar.
Þróun lífefnatækni á íslandi
Umfjöllun um lífefnatækni hefur
verið afar lítil á íslandi. Þó eru
margar atvinnugreinar hér á
landi, sem starfa á sviði hefð-
bundinnar lífefnatækni, eða nýta
afurðir og aðferðir lífefnatækn-
innar. Þetta eru atvinnugreinar
eins og mjólkuriðnaður, ölgerð,
sútun, brauðgerð, sælgætisgerð
og fleiri. Þó eru hinar trúlega
fleiri, sem gætu og ættu að nýta
þessa tækni. Er þar fyrst að nefna
fiskiðnað, landbúnað, orkuiðnað
og lyfjaiðnað. Á þessum sviðum
eru möguleikar miklir og marg-
víslegir.
í október 1973 skipaði þáver-
andi iðnaðarráðherra nefnd til
þess að fjalla um lyfja- og lífefna-
vinnslu. Dr. Sigmundur Guð-
bjarnason, prófessor var formað-
ur nefndarinnar. Nefndin skilaði
áliti í maí 1974. Þar segir m.a. að
nefndin telji að lífefnaiðnaður
eigi almennt mjög bjarta framtíð
og muni búa við ört vaxandi
markaði á næstu áratugum.
Nefndin benti á, að mikið magn
væri til af innlendu hráefni fyrir
lífefnaiðnað og vísaði þar eink-
um til úrgangsefna í sjávarútvegi
og landbúnaði. En nefndin tók
einnig fram að umfangsmiklar
rannsóknir væru forsenda þess að
unnt væri að kanna grundvöll fyr-
ir framleiðslu lífefna, og að nauð-
synlegt væri að ráða hæfa starfs-
menn til þess að sinna þessum
rannsóknum. Spár og niður-
stöður nefndarinnar hafa reynst
réttar, að því er best verður séð,
en hins vegar hefur rannsóknum
lítt verið sinnt. Þá hafa opinberir
aðilar ekki markað neina stefnu
í þessum málum, né heldur heitið
stuðningi við rannsóknir á sviði
lífefnatækni, með þeim alvarlegu
afleiðingum að ungt fólk aflar sér
síður menntunar á þessu sviði, en
þekking og kunnátta er undir-
staða þessarar tækni sem og ann-
arrar háþróaðrar tækni.
Hinn 4. maí 1982 samþykkti
Alþingi svohljóðandi þingsálykt-
un um innlendan lífefnaiðnað:
„Alþingi ályktar að fela ríkis-
stjórninni að kanna hvort hag-
kvæmt sé að koma á fót inn-
lendum lífefnaiðnaði.“ ítarleg
greinargerð fylgdi tillögunni.
Ekki virðist nein hreyfing hafa
komist á málið við þetta.
í skýrslu Rannsóknaráðs ríkis-
ins „Rannsóknir og þróunarstarf-
semi í þágu atvinnuveganna.
Langtímaáætlun 1982-1987“ seg-
ir um verkefnaval fyrir langtíma-
verkefni m.a. eftirfarandi: „Því
er nauðsynlegt að unnið verði
markvissara en verið hefur að
öflun færni á ýmsum sviðum, sem
þörf er fyrir í framtíðinni. Af
þeim tæknisviðum, sem líkleg
eru til að verða mikilvæg má m.a.
nefna: Raf- og rafeindatækni,
tölvu- og upplýsingatækni, orku-
nýtingartækni, lífefnatækni,
vatns- og sjávareldistækni og fóð-
ur- og matvælatækni.“ Ljóst er af
skýrslunni að ofangreindum svið-
um er fundinn samastaður a.m.k.
að einhverju leyti í rannsókna-
stofnunum atvinnuveganna nema
lífefnatækni, þar sem hvergi er
aðstaða í mannafla og tækjum til
slíkra rannsókna. Hins vegar eru
forsendur nokkuð góðar til rann-
sókna á sviði lífefnatækni við
ýmsar stofnanir Háskóla íslands,
svo sem við Raunvísindastofnun,
Líffræðistofnun, Verkfræðistofn-
un og Tilraunastöðina að
Keldum. Á það er einnig bent í
skýrslu Rannsóknaráðs að rann-
sóknir í þágu úrvinnslugreina
gætu í verulegum mæli farið fram
innan Háskóians. Hins vegar
skortir fjárveitingu til þess að
ráða rannsóknafólk til starfans.
Að öðru leyti er flest til reiðu að
hefja öflugt rannsóknastarf á
sviði lífefnatækni. Á næstu miss-
erum hyggst Rannsóknaráð beita
sér fyrir könnun á lífefnatækni
með það fyrir augum að gera til-
lögur að stefnumótun og er það
vel. Það er hins vegar ljóst að
rannsóknaviðleitnina verður að
styðja nú þegar.
Lífefnatæknirannsóknir á
Raunvísindastofnun
Á efnafræðistofu Raunvísinda-
stofnunar hafa á undanförnum
árum farið fram athuganir á
möguleikum ýmissa þátta lífefna-
tækninnar á íslandi. Rannsókn-
irnar hafa hingað til farið fram
með aðstoð lausráðins fólks og
hefur í því sambandi komið til
aðstoð ýmissa aðila, svo sem Vís-
Mynd: HS.
indasjóðs, Framleiðsluráðs land-
búnaðarins, Fiskimálasjóðs og
Rannsóknarsjóðs Háskólans.
Hafa þessar rannsóknir fyrst og
fremst miðað að því að athuga
það hráefni, sem fellur til hér á
landi, sérstaklega í landbúnaði
og sjávarútvegi, og að kanna
vinnsluaðferðir, sem falla best að
þessu hráefni og aðstæðum
innanlands. í öðru lagi hafa þær
miðað að því að rannsaka þá
framleiðsluvöru, sem úr hráefn-
inu fæst, sérstaklega ef um hrá-
efni frá sjávarútvegi er að ræða.
Þá hafa einnig verið athugaðir
möguleikar á beitingu nýrra að-
ferða lífefnatækninnar við hefð-
bundna atvinnuvegi innlenda,
svo sem við fiskvinnslu, mjólkur-
iðnað og fleiri. Nokkur dæmi um
athuganir okkar og niðurstöður
fara hér á eftir.
Mikið er af lyfjaefninu heparin
í sauðfjárgörnum, og er það auð-
vinnanlegt eftir aðferð, sem
hönnuð var á Raunvísindastofn-
un. Þrjár skýrslur liggja fyrir um
vinnslu heparins og höfum við
þar með lokið rannsóknum á því
sviði.
Vinnsla lífhvata úr fiskúrgangi
hefur verið til athugunar um
nokkurt skeið. Hefur í því sam-
bandi mest áhersla verið lögð á
vinnslu próteinkljúfandi lífhvata
úr skúfum og görnum þorsks.
Nú liggur fyrir aðferð til þess að
vinna grófhreinsaða ensím-
blöndu úr þessu hráefni, sem
nota má í ýmsan iðnað, en mikil
vinna er framundan varðandi
fullhreinsun hinna ýmsu ensíma
í blöndunni. Fullhreinsuð ensím
eru eðlilega verðmætari en hálf-
hreinsaðar ensímblöndur.
Undanfarið hafa þessar rann-
sóknir legið niðri vegna
fjárskorts.
Á síðasta ári hafa rannsóknir
á verkun saltsíldar farið fram á
Raunvísindastofnun og miða þær
að því að skilja feril verkunarinn-
ar. Fyrsta áfanga þessara rann-
sókna er nú senn lokið, og bendir
margt til þess að verkun saltsíldar
verði fyrst og fremst fyrir tilstilli
próteinkljúfandi ensíma úr melt-
ingarvegi síldarinnar. Ef það
reynist rétt opnast ýmsir athygl-
isverðir möguleikar á síldarverk-
un með ensímum úr síld eða
þorski.
Framtíðarmöguleikar tít-
efnatækni á íslandi
Möguleikar lífefnatækninnar á
íslandi eru fjölmargir, og fer
fjöldi þeirra fyrst og fremst eftir
hugmyndaauðgi og kunnáttu
fróðra manna. Því má segja að
möguleikarnir séu óteljandi og
þess vegna ekki vettvangur hér til
þess að telja þá alla til. Þó skal
þess freistað að nefna nokkur
dæmi.
1. Vinnsla lífefna.
Heparin og lífhvatar úr sauð-
fjárgörnum.
Lífhvatar úr fiskúrgangi.
Lífhvatar og hormón úr slátur-
úrgangi.
Fiskafóður úr loðnumjöli.
Lífhvatar úr hitaþolnum hvera-
örverum.
Lyfjaefni úr blóðvökva blóð-
gjafa.
„Örverufóður úr slógmeltu og
mysu.
2. Ný notkun lífefna.
Síldarverkun með lífhvötum.
Sætefni úr mysu með lífhvötum.
Roðfletting síldar með lífhvöt-
um.
Ostagerð með lífhvötum úr
þorski.
Hér eru aðeins nokkur dæmi
tiltekin, sem gætu skilað verð-
mætaaukningu upp á nokkur þús-
und milljónir króna árlega. En
það er deginum ljósara að ekkert
þessara dæma verður að veru-
leika né heldur lífefnaiðnaður
yfirleitt án kostnaðarsamra rann-
sókna og innlendrar þekkingar-
öflunar.
Eins og
þrándur
Lokaorð
fyrr greindi er helsti
götu þróunar lífefna-
tækninnar á íslandi áhugaleysi og
skortur á rannsóknaviðleitni.
Áhugaleysi fjárveitingavaldsins
og forystumanna atvinnuveganna
stafar fyrst og fremst af eðlilegum
þekkingarskorti, en máttleysi
rannsóknarstarfseminnar af and-
varaleysi stjórnmálamanna og
forsvarsmanna rannsóknarstofn-
ana. Hinn auðfengni afli undan-
farinna ára og áratuga hefur auð-
vitað haft slævandi áhrif á við-
leitni til nýjunga, en það er lífs-
nauðsyn að nýta betur innlent
hráefni, einkum þegar skortur er
á því. Hér er um háþróaðan iðn-
að að ræða, sem ekki er mann-
frekur, en skilar miklu í aðra
hönd, og það er sú tegund at-
vinnustarfsemi, sem mannfá
neyslufrek þjóð þarf á að halda.
Ef til vill getur könnun Rann-
sóknaráðs haft veruleg áhrif til að
auka áhuga manna á lífefna-
tækni, en ljóst er þó að megin
niðurstöður hennar verða á sama
veg og kannanir iðnaðarráðu-
neytisins fyrrum þ.e. að lífefna-
tækni lofar góðu, en að rann-
sókna sé jafnframt þörf. Það þarf
því að fylgja fast eftir með öflugu
rannsóknarstarfi.
Þegar er fyrir hendi vísir að
rannsóknum á sviði lífefnatækni
við Háskóla íslands. Þennan vísi
verður að styrkja og efla nú
þegar, svo að unnt verði að við-
halda þeirri þekkingu og reynslu,
sem búið er að byggja upp, og
samfelldni nái að haldast í þess-
um rannsóknum. Ekki er fært að
bíða eftir niðurstöðum könnunar
Rannsóknaráðs og tilvonandi já-
kvæðum viðbrögðum.
Jón Bragi Bjarnason.