Biotechnológia Milliárdok ura online
A Jürgen Ecks Brain AG-ben számtalan mikroba bányászja az aranyat, vagy alakítja a CO2-t nyersanyaggá. Velük együtt akarja fordítani az ipart.
A társaság szíve dobog a pincében. A fagyasztó után a fagyasztót mesterséges fényben sorakoztatják fel - a legtöbbjükön a hőmérő mínusz 80 fokot mutat.
Több információ
Olvassa el még:
Géntechnika: az élet újrafogalmazva
Biohacker Woodstock
Biotechnológia: Genezis a génlaboratóriumban
A világ egyik legnagyobb bioarchívuma
Több ezer mikroorganizmus, természetes anyag és enzim tárolódik benne apró héjakban, beleértve az egyes DNS-szegmenseket is. A Brain AG Zwingenbergben, az Odenwald lábánál él ebből a kincsből. "A világ egyik legnagyobb bioarchívumával rendelkezünk, ha nem a legnagyobb" - mondja Jürgen Eck vezérigazgató. A természetből származó építési készletnek a nyersanyagokat és a fosszilis energiákat felemésztő termelésből a fenntartható körforgásos gazdaság felé kell vezetnie. Mivel a fagyasztók mikrobái nemesfémeket áshatnak és bioműanyagokat állíthatnak elő, enzimeket gyártanak sebkezeléshez vagy új típusú édesítőszereket, amelyek a cukorral ellentétben nem híznak meg.
A német vállalat már hosszú utat tett meg ezen a területen, ez az ipari biotechnológia zászlóshajója Európában. De hosszú út vezetett oda. Az ipar átirányítása, ez a nyugtató tartályhajó nem könnyű feladat. A know-how önmagában nem elég. Sokkal fontosabb, az alapítók hamar rájöttek, a kitartás. A Brain AG története nemcsak a biogazdaság egyik potenciálja, hanem az egyik kemény ellenállás, amellyel úttörői szembesülnek.
A biogazdaság úttörői
Jürgen Eck Holger Zinke társaságában alapította a céget. A dátum még mindig a fejében van: 1993. október 1. A két mikrobiológus, az enzimek és a természetes anyagok szakembere, saját maguk vállalkoztak, miután doktori címet szereztek a TU Darmstadtban, 300 000 márka kezdőtőkével, egyetlen befektető nélkül. Nem voltak szabadalmaik vagy eladható termékeik. De meg voltak győződve magukról, amint azt a cégüknek adott név is mutatja: Agy, valójában a Biotechnológiai Kutatási és Információs Hálózat rövidítése - de az angol agy szó is. És szükségük volt fejekre, mert teljesen új utakon jártak.
Akkor a biogazdaság kifejezést csak a bennfentesek ismerték, és a biotechnológia még gyerekcipőben járt. Szinte minden szakértő helyet keresett akkor a gyógyszeriparban, ma azt mondanánk: a vörös biotechnológia, amely az orvosi alkalmazásokat kutatta. De Eck és Zinke ipari kérdésekkel kezdtek dolgozni, vagyis a fehér biotechnológia felé tartanak.
Enzimek és hatóanyagok az ipar számára
Amikor az ötvenes évek közepén a sarok - kollégája, Zinke azóta nyugdíjba ment - erről a kezdetekről beszél, a pénz és a szervezeti problémák játszanak nagy szerepet. Abban az időben a kezdő vállalkozások Németországban nehéz időket éltek meg: 1993-ban Ecknek még a Darmstadti Alkalmazott Tudományegyetem laboratóriumának bérlésével is gondjai voltak, nemhogy ügyfelek generálása. "Az első években alig kaptunk időpontot a vegyiparban" - mondja. Majdnem hat hónapig tartott, mire megjött az első megrendelés: Fehérje kivonása a fagyöngyből a kölni székhelyű Madaus, gyógynövényes gyógyszerekre szakosodott vállalat számára. Ezt követték a hajápolás természetes összetevői a Wella cég számára, vagy egy enzim a Henkel számára, amely lehetővé teszi az alacsony hőmérsékleten történő mosást.
15 év telt el, és ez idő alatt Eck és Zinke kapcsolatba léptek, megismerték az ipar igényeit, tapasztalatokat szereztek és bővítették bioarchívumukat. Mert Eck nem csak szerződéses kutatást akart. Saját ötleteit is szerette volna megvalósítani. 2008-ban látta a lehetőséget a befektetők pénzének támogatásával. Cége ma már több mint 350 szabadalommal rendelkezik, és 15 lehetséges terméket fejleszt: négy enzimeken, három mikroorganizmusokon és nyolc bioaktív anyagon alapul, vagyis egészséget elősegítő hatású anyagokon, például vitaminokon.
Aztán 2016-ban Brain tőzsdére került, és friss pénz töltötte meg a kasszát. Az AG-nak most 235 alkalmazottja van, és növekszik. Az elmúlt pénzügyi évben az árbevétel megközelítette a 68 millió eurót. A lényeg azonban az, hogy még mindig vannak veszteségek. A vállalat valószínűleg csak néhány év múlva tudja kihasználni a munka előnyeit.
Alternatív édesítőszerek
Hogy mennyire fárasztó pénzt keresni egy ipari biotermékkel, azt például a Brain által kifejlesztett alternatív édesítőszerek mutatják. Eck és munkatársai már évekkel ezelőtt felismerték a nagy piacot, még akkor is, ha a cukorról, mint addiktív anyagról és a burjánzó elhízásról folytatott vita korántsem volt olyan magas, mint manapság. Az Agy szakértői először összeállították azokat a tulajdonságokat, amelyekkel az új édesítőszernek rendelkeznie kell: nincs kalória, nem keserű, mint a stevia, nem hashajtó és jól tolerálható.
Ezenkívül nem volt szabad fogszuvasodást okoznia, és alkalmasnak kellett lennie cukorbetegek számára. De hogyan kell tesztelni a jelölteket? Az emberek nem próbálhatják ki ezernyi természetes anyagot, különösen, ha orvosi biztonságukat még nem tisztázták.
Ez valami egészen újat hozott létre: egy emberi ízmodellt. "Izolasejteket izoláltunk az önkéntesek nyelvétől" - mondja Eck. A sejteket úgy szaporították és dolgozták fel, hogy fluoreszcens jel segítségével tárták fel információikat. Ami korábban csak két ízjegy mellett működött, a jövőben általánosan alkalmazható legyen: legyen az édes, savanyú, keserű, umami vagy sós - a mesterséges szájpadlás ezután mindent pontos számokban tár fel. Az íze mérhetővé válik. Eck büszke erre a szabadalmaztatott eszközre: "A világon senkinek sem sikerült ezt megtenni."
Mesterséges szájpad tesztek íze
"Néhány százezer anyagot teszteltünk" - mondja Eck. Az eredmény egy kis fehérjemolekula volt, egy peptid, amely 1200-szor édesebb a normál cukornál. Ezenkívül az Agy talált egy természetes anyagot, amely fokozza a cukor hatását. Mivel néha a cukorra legalább kis mennyiségben szükség van az állaga miatt, például ahhoz, hogy a ropogós müzli ropogós legyen. A vállalat mára "édes dobozában" több mint 100 természetes anyagot gyűjtött össze, amelyek helyettesíthetik vagy kiegészíthetik a cukrot.
Több ipari partner is beszállt már a fedélzetre. Mindazonáltal 2021 körüli időbe telik, mire a természetes édesítőszerrel rendelkező szóda, fagylalt vagy csokoládé piacra kerül. Mivel az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala és az Európai Élelmiszerbiztonsági Hatóság jóváhagyása több évig tart. Ha végül nagyobb mértékben használják, az új édesítőszer nemcsak a karcsú vonalat mozdítja elő, hanem hozzájárul a környezetvédelemhez is: Mivel a termeléshez nincs szükség földrágó mezőgazdaságra, mint amilyen a cukorrépa vagy a cukorpótló stevia esetében szükséges.
A baktériumok aranyat ásnak az elektronikai hulladékban
A Brain mikrobakollekciójának csillagai a környezeti kompatibilitásról is szólnak: A barna húslevessel teli lombikban a baktériumok őrölt elektronhulladékból halat keresnek aranyért - az egyébként szükséges mérgező vegyi anyagok nélkül. A mikrobák felhalmozzák a fémet sejtmembránjukon. A különlegesség: A mikrobáknak sikerült megnyitniuk az arany élőhelyet - a legtöbb más baktérium elpusztul a nemesfém mérgező környezetében. Az agybiológusok felpörgették a mikroorganizmusokat is, hogy azok megfeleljenek a kemény ipari követelményeknek. Erre alapvetően két módszer áll rendelkezésére: Átrendezheti a genomot, azaz beillesztheti vagy kivághatja a génrészleteket. De sok fogyasztó elutasítja a géntechnológiát. Ezenkívül számos követelménynek kell megfelelni, és a biztonsági követelmények is magasak.
Zwingenbergék ezért egy második módszert alkalmaztak: Felgyorsították a természetes evolúciót. Ehhez stressz alá helyezi a szervezetet, például éheztetéssel. E nyomás alatt olyan mutációk lépnek életbe, amelyek biztosítják a szervezet túlélését. Aztán kihalászták a leghasznosabb változatokat. Időközben aranykutatási folyamatuk jóval meghaladja a kémcső stádiumát, és nagyobb terjedelemben mutatja be egy tartályban. A kolosszus, amely akár 150 kilogramm újracsiszolást is képes feldolgozni minden egyes menetben, az udvaron található parkoló autók mellett, de gyorsan szállítható, hogy a helyszínen meggyőzze a potenciális ügyfeleket a folyamatról. Az igény nagy: "Már egy második konténer építésén gondolkodunk" - mondja Eck.
Szén-visszanyerés mikrobákkal
Az arany biológiai keresése nem jár mérgező vegyi anyagokkal, amelyek ma már számos országban tiltottak. A laboratóriumba történő bepillantás az élénk keresletet is mutatja: egymásra rakott műanyag edények vannak hulladékégető művekből, újrahasznosító vállalatokból és bányákból származó mintákkal. Nem csak az aranyról van szó: az agy most olyan organizmusokat is kínál, amelyek izolálják az ezüstöt vagy a ritka földet.
Az út azonban nem mindig vezet géntechnikához. Például, amikor az Agy szakértői egy módszert kerestek a szén-dioxid visszavezetésére a gazdaságba. Ha a gáz kiszabadul, nemcsak felmelegíti az éghajlatot, hanem értékes nyersanyagot is elveszít a szénnel együtt. A projekthez a kutatóknak olyan mikroorganizmusokra volt szükségük, amelyek filogenikájukban nagyon ősiek voltak, mert mielőtt a zöld flóra virágozni kezdett, a föld légköre főként szén-dioxidot és hidrogént tartalmazott. Ezért keresték a barnaszén erőművek kéményeiben az élet archetípusait - és megtalálták, amit kerestek. Mikroorganizmusok léteztek ott, amelyek kizárólag szén-dioxidból és hidrogénből élnek. A szén-dioxid szénforrásként szolgálja őket - minden élőlény legfontosabb építőeleme. A hidrogén biztosítja az energiát az építőelem és a CO2 elkülönítéséhez.
Bioműanyagok fejlesztés alatt
De a mikrobáknak még többet kell tudniuk: nevezetesen komplex molekulákat állítanak elő szénből, amelyek nehezen kémiai szempontból. Ezt azonban a leginkább képes mikrobák sem képesek önmagukban megtenni. "Ehhez teljes genom szakaszokat kell újjáépítenie" - mondja Eck. A genomba való beavatkozás után a kis segítők már képesek bioműanyagokat gyártani, pontosabban azok prekurzorait, például borostyánkősavat. Hamarosan egy kb. 100 liter űrtartalmú kis kísérleti üzem épül a zeitzi Südzucker vállalatnál (Szász-Anhalt).
A bioetanol üzeméből származó kipufogógázok a mikrobákkal együtt fermentoron keresztül áramlanak. Az, hogy az új eljárás valóban megvédi-e az éghajlatot, a további hidrogénigénytől függ. Vízből történő elektrolízissel jön létre. Ehhez a villamos energiának szél- vagy napenergiából kell származnia - és nem szénből. Ez növeli a költségeket. Ennek ellenére a műanyag végső soron nem lehet drágább, mint az olajból készült.
Ha a cégnek sikerrel jár, Eck egy kicsit közelebb kerül a céljához, a lassú, de folyamatos változáshoz a körforgásos gazdaság felé. Megatrendet lát az ipari biotechnológiában. "Olyan termékeket tesz lehetővé, amelyek néhány éve elképzelhetetlennek tűntek" - mondja. Ha nem veszíti el a bátorságot és a türelmet.