Toleranssifermentit

Toleranssifermentit ovat mikrobiorganismeja, jotka pystyvät fermentaatioon myös stressaavissa ympäristöissä. Tämä tarkoittaa, että ne voivat tuottaa hiilidioksidia ja fermentaation tuloksia, kuten etanolia tai maitohappoa, tilanteissa joissa tavalliset tuottajat eivät menesty. Toleranssifermentteja kuvataan kestävyytenä erilaisia haittavaikutuksia vastaan, kuten korkea etanolipitoisuus, matala tai korkea pH, korkea suolapitoisuus, korkea lämpötila sekä inhibiittorien läsnäolo lignoselluloosa-pohjaisissa raaka-aineissa.

Mekanisminsa puolesta toleranssifermentit hyödyntävät useita sopeutumismekanismeja, mukaan lukien muuntuneet solukalvon koostumukset, osmo- ja lämpöshokkivasteet, osmoprotootteja (esimerkiksi glycerolia), proteiinien tukemisen lämpötilavaihteluissa sekä energian- ja redox-tasapainon hallinnan. Nämä tekijät yhdessä mahdollistavat solujen selviytymisen ja fermentaation jatkuvuuden stressin alla.

Käytännön sovelluksia ovat biopolttoaineiden tuotanto, kuten etanolin valmistus korkeammilla pitoisuuksilla, sekä elintarvike- ja juomateollisuus, jossa bakteerit tai hiivat kestävät matalaa pH:ta, suolaa ja inhibitoriyhdisteitä. Toleranssifermentteja kehitetään ja valitaan monin tavoin, kuten adaptatiivisella laboratorioevoluutiolla, mutageneesillä tai geneettisellä parantelulla.

Merkitys: toleranssifermenttien ominaisuudet laajentavat käytettävissä olevia raaka-aineita ja prosessivaihtoehtoja sekä parantavat tuotantokustannusten ja kestävyyden mahdollisuuksia erityisesti tilanteissa, joissa perinteiset lajit epäonnistuvat tai ovat herkkiä ympäristötekijöille.