Industriell enzymteknik

Mål

Kursen ska ge kunskap om industriellt viktiga enzymers nomenklatur, struktur, funktion, aktivitet, stabilitet och övriga egenskaper, med särskilt fokus på hur sådana parametrar påverkar tillämpbarheten av enzymer som biokatalysatorer i industriella processer. Kursen ska också ge insikt i hur nya enzymer med önskade aktiviteter och egenskaper kan identifieras, samt i tekniker för att modifiera enzymers egenskaper för effektiv användning i industriella processer. Vidare skall kursen ge kunskap i hur man mäter enzymers egenskaper med avseende på t.ex. aktivitet, stabilitet och livslängd under olika förhållanden.

Kursen skall också ge kunskap om industriella processer där enzymer idag används eller kan komma att användas och ge insikt om vilka krav som ställs på de enzymer och/eller processer som används.

Efter kursen ska studenten:

• Kunna redogöra för de fundamentala principer som styr en effektiv användning av enzymer i industriella processer.
• Kunna redogöra för hur enzymer används i ett brett spektrum av industriella eller närliggande processer samt hur nya enzymer kan identifieras eller anpassas till sådana.
• Självständigt kunna bedöma förutsättningarna för processer där enzymer används, eller avses användas, med avseende på tillämpbarhet ur både ett tekniskt/biotekniskt perspektiv och ett miljö-/hållbarhetsperspektiv.
• Kunna presentera relevanta analyser och utvärderingar av enzymers egenskaper och tillämpbarhet under givna förhållanden, samt planering för tillämpning utifrån denna i en teknisk rapport.

Innehåll

Teori: Enzymers struktur och funktion, inkl. enzymkatalys. Vanligt förekommande enzymer i industriell bioteknik. Enzymers stabilitet och inaktiveringsmekanismer. Generella metoder för storskalig produktion, upprening, aktivering, och formulering av enzymprodukter. Metoder för bioprospektering av nya industriella enzymer. Metoder för att gentekniskt modifiera enzymer för att uppnå önskade egenskaper. Metoder för att mäta och beskriva enzymers aktivitet och livstid. Grundläggande regulatoriska krav för tillämpning av enzymer i industriella processer.

Kursen ska vidare visa på tillämpningsområden där enzymer används industriell och har som syfte att vägleda studenterna inför kommande studier och yrkesliv. Enzymer används idag och kommer i framtiden att användas inom flera industrisektorer. Bland dessa märks särskilt:

• Livsmedels- och foderindustrin
• Biobränsleproduktion
• In vitro biotransformation av småmolekyler (active phamaceutical ingredients, API)
• Miljöbioteknik
• Pappers och massa industrin
• Textil- och läderindustri

Laborationer: Bestämning av industriellt relevanta enzymers aktivitet, stabilitet och livstid under olika förhållanden, samt analys och rapportering av vad erhållen data innebär för den industriella tillämpbarheten.