Starka forskarmiljöer Marin bioteknologi i Västra Götaland...1! starkaforskarmiljÖerfÖrinnovation&och& tillvÄxt&inomdelklustret&marin&bioteknologi&...

1

STARKA FORSKARMILJÖER FÖR INNOVATION OCH TILLVÄXT INOM DELKLUSTRET MARIN BIOTEKNOLOGI SAMMANSTÄLLNING AV UNDERLAG FRÅN MÖTEN MED FORSKARGRUPPER

Foto: Kerstin Johannesson

Följande rapport innehåller sammanställningar från möten med forskargrupper och beskrivningar av starka forskarmiljöer som berör området Marin Bioteknologi. Mötena är genomförda inom uppdraget för projektet Maritima kluster i Västra Götaland. I flera av forskningsmiljöerna pågår forskning som berör även andra föreslagna delkluster, framförallt Marina Livsmedel och Havsbaserad energi, men till viss del även Maritima Operationer och Maritim Teknologi samt Havsförvaltning. I vissa fall har forskargrupperna kommit in med underlag i form av PM vilket framgår i rubriken. Övriga texter är redigerade sammanställningar av minnesanteckningar och underlag som forskargrupperna kommit in med. Det har under arbetet inte varit möjligt att inventera alla befintliga forskarmiljöer som anknyter till Marin Bioteknologi i Västra Götaland, och det har inte heller varit syftet. Det innebär att det kan finnas fler forskningsmiljöer utöver de som finns upptagna i denna rapport som kommer att vara aktuella för delklustret Marin Bioteknologi. Innehållsförteckning sida 1. The Linnéus Centre for Marine Evolutionary Biology (CeMEB), University of Gothenburg ................. 2 2. Centre for Marine Chemical Ecology (CeMaCe), University of Gothenburg ........................................ 4 3. Forskning kring marin påväxt och marin ekotoxikologi vid Göteborgs universitet .............................. 7 4. Dept. of Surgery, Sahlgrenska Academy at University of Gothenburg ................................................ 8 5. Vattenbrukscentrum Väst (VBCV) vid Göteborgs universitet .............................................................. 9 6. Målbilder för industriell bioteknikgruppen på Chalmers och SP (kemi och material) i relation till maritimt kluster ..................................................................................................................................... 11 7. Målbilder för Livsmedelsvetenskap på Chalmers i relation till maritimt kluster ............................... 13 8. SIK – the Swedish Institute for Food and Biotechnology ................................................................... 14 9. Ett västsvenskt maritimt kluster för innovation och miljöanpassad tillväxt -‐ Rollen för SP ............... 17

2

1. THE LINNÉUS CENTRE FOR MARINE EVOLUTIONARY BIOLOGY (CEMEB), UNIVERSITY OF GOTHENBURG (http://www.cemeb.science.gu.se)

1. Present status 1.1. Ongoing research and projects CeMEB address the evolutionary consequences of large-‐scale and rapid environmental perturbations in marine ecosystems. This includes innovative research questions such as:

▪ To what extent have organisms evolved following recent large-‐scale and rapid environmental changes?

▪ What are the potentials for evolutionary change in key marine species? ▪ Which mechanisms at molecular and organismal level drive rapid adaptation during

environmental changes? ▪ What is the role of plasticity in the evolution of new adaptations? ▪ How frequently and why will populations and species go extinct under different

scenarios of future environmental change? An important task in CeMEB is also to develop genomic information for eight common marine species. This information is instrumental to evolutionary research but may be highly beneficial also in coming biotechnology research. 1.2. Tools and resources

Ø Advanced DNA sequencing to monitor species diversity, genetic changes etc. Ø Various genetic tools Ø Models using oceanographic and biological data to understand how things are

connected in the sea Ø Bioassays to study regeneration biology

1.3. Infrastructure and facilities

Ø Infrastructure for culturing of model organisms (8 species selected) at Lovencentret Kristineberg and Tjärnö

Ø Recirculating seawater at Zoologen Ø State-‐of-‐the-‐art molecular genetic laboratories

1.4. Partners-‐ in research, authorities and industry

• CEES, University of Oslo. (Expertise in cod genomics) • SciLife Lab, Stockholm. Core facility for genome sequencing • Several marine research labs and stations globally. • HaV, SEPA, Kosterhavet • Local fishing industry

2. Visions for 2020 2.1. Research areas within the next 5-‐10 years Issues as indicated above, but more power through the development of new genomic and metabolomic tools. Continues focus on basic science but generating values that may be developed further in more applied research projects. 2.2. Potential applications, areas for business development:

a) Monitoring, consultant companies, management • New, cheaper genetic tools for monitoring of the biological properties in habitat

and coastal planning, conservation, stock separation • Traceability etc. • Sensor development • Data models to understand water transport and spreading of organisms, litter,

3

gene flow etc. • Information of population demographic and genetic structures

b) Aquaculture • Selective breeding programs (ex. cod, oysters…), select for resistant genotypes

for near future conditions, • Genetically modified organisms for food production • Larval behaviour in various environmental conditions (pH, temperature etc)

c) Internationally competetive infrastructure as a resource for industrial applications • Culturing of marine model organisms • Genome sequences • Advanced genetic tool development

d) Biotechnology, pharmaceutical industry • Ageing and stem cell research, regeneration biology using invertebrate in vivo

systems • New genes, gene modification, protein structures, • Bioprospecting for bioactive molecules

4

2. CENTRE FOR MARINE CHEMICAL ECOLOGY (CeMaCE), UNIVERSITY OF GOTHENBURG (http://www.cemace.science.gu.se/) 1. Present status 1.1. Ongoing research and projects The Centre for Marine Chemical Ecology, CeMaCE, brings together a broad expertise in biology and chemistry to collaborate and improve the understanding of chemically mediated interactions between marine organisms and their environment. Focus is on production and response to bioactive compounds used in chemical defence. Members come from University of Gothenburg, Chalmers University of Technology, Uppsala University and Georgia Institute of Technology, USA. The research combines competences in ecology, molecular biology, biohydrodynamics, medical chemistry, pharmacognosy, industrial biotechnology, and natural product chemistry. Current research efforts include mechanisms, costs and ecological consequences of chemical defence in marine algae and invertebrates, chemical signals that govern biofilm formation in the sea, and effects of hydrodynamic regimes on spreading and perception of chemical signals. Ground-‐breaking results have so far been achieved on e.g. i) the elucidation of inducible chemical defences in algae through waterborne signals, ii) biochemical and hydrodynamic mechanisms behind formation of toxic algal blooms iii) chemical inhibition of bacterial biofilm formation on the surface of seaweeds iv) de novo-‐characterization of highly potent antifouling compounds in marine sponges, and v) the role of natural products in explaining the high invasiveness of some marine species. CeMaCE builds on the research initiative, MARICE, identified in the RED10-‐evaluation of all research at the University of Gothenburg as one of four ”outstanding” research groups at the university. 1.2. Tools and resources Analytical competence and infrastructure for isolation, identification and quantification of marine natural products:

Ø New (2012) state-‐of-‐the-‐art equipment for metabolomics analyses of marine organisms

Ø A large set of bioassays to determine the bioactivity of marine natural products, including assays for toxin induction, larval/spore settlement and antibacterial screening

Ø Know-‐how and experimental set-‐up for cultivation of a wide range of marine invertebrates as well as micro-‐ and macroalgae

Ø Direct field access to marine organisms from 2-‐200 m depth through scuba-‐diving (new dive boat in 2012 and several group members with S30-‐certificates) and/or in place ROVs.

1.3. Infrastructure and facilities Scientific competence and infrastructure is available for CeMaCE research in the following departments:

Ø Sven Lovén Centre for Marine Sciences -‐ Tjärnö Ø Department of Biology and Environmental Sciences Ø Department of Chemistry and Molecular Biology Ø The Swedish NMR Centre at University of Gothenburg (SNC)

The simultaneous access to field collected organisms, indoor and outdoor experimental facilities supplied with running seawater, as well as highly advanced chemical ecology laboratories and equipment offered by the infrastructure at the Sven Lovén Centre for Marine Sciences is unique and has been a key factor for the success of CeMaCE research. 1.4. Partners in CeMaCE

5

Prof. Julia Kubanek, Georgia Institute of Technology, USA, Ass. Prof. Eva Albers, Dept. of Industrial Biotechnology, CTH, Profs. Lars Bohlin, Anders Backlund, Ulf Göransson, Dept. of Medical Chemistry, Div. of Pharmacognosy, Uppsala University, GU Holding 2. Visions for 2020 2.1. Research areas within the next 5-‐10 years Within the next 5 years, marine chemical ecology has continued its development with a focus on the role of chemical signals and defences in the structuring and functioning of marine ecosystems, as well as potential applications of marine natural products. It is becoming clear that most (if not all) ecological interactions in aquatic environments are influenced by chemical signals, but the nature of the signals, the mechanisms behind signal perception (especially in organisms without well-‐developed sensory organs), as well as the effects on ecosystem structuring and functioning is still in its infancy. Human-‐induced environmental changes (e.g. changes in pH, nutrient-‐load, temperature, and pollutants) probably affect chemically mediated ecological interactions, but to what extent and which consequences this may have is still unknown. Furthermore, the area of blue biotechnology offers many new and exciting opportunities for development in areas such as increasing seafood supply, controlling proliferation of noxious water-‐borne organisms, and developing new drugs. 2.2. Potential applications, areas for business development: a) Aquaculture and fisheries One way to increase seafood supply is to identify positive chemical cues that attract commercially important species in creel fisheries (artificial bait) or increase recruitment in oyster hatcheries (positive settling cues). Today, commercial fish species such as mackerel and herring are commonly used as bait in creel fisheries. By identifying, synthesizing and incorporating the attracting chemical signals into artificial bait, the fishermen could sell the fish for consumption instead of using them as bait. Furthermore, one of the largest problem for Swedish oyster culture is successful settling of larvae in hatcheries. Oysters, as well as many other marine organisms, have gregarious settlement, which means that they settle in response to positive chemical cues. Identifying these cues and applying them to surfaces in the oyster hatcheries could increase the recruitment success of oysters. Within the coming 3-‐year period, researchers within CeMaCE are planning to develop a research program around artificial bait and positive settling cues in collaboration with both national and international researchers, as well as the Swedish aquaculture industry. b) Antifouling, paint industries, surface coating One of the largest problems in most maritime activities is growth of marine organisms on man-‐made surfaces (biofouling). Many fouling species have larvae or spores that settle in response to specific chemical cues (c.f. the oyster larvae mentioned above). Understanding the role of chemical cues in larval/spore settling behaviour would greatly increase the ability to develop environmentally friendly alternatives to the toxic antifouling products used today. One way to accomplish this is intelligent screening; that is to study chemical interactions and isolate natural compounds with antifouling properties in marine organisms. Research concerning biofilm formation and identification of potential antifouling compounds is on-‐going within CeMaCE. However, during the coming years we plan to develop this research area by developing new bioassays, investing in new technical resources and expanding collaboration with paint industries and expertize in surface chemistry and coating. c) Biotechnology, pharmaceutical industry

6

The pharmaceutical industry is searching for candidate compounds to design intelligent drugs that function through novel mechanisms. Powerful technologies such as high-‐throughput screening and combinatorial chemistry have revolutionized drug discovery, but natural products still offer an unmatched structural variety, especially when new environmental niches are explored. In analogy with the search for new antifouling compounds described above, ecological knowledge can be used as a lead for finding bioactive molecules from the sea using intelligent, rather than through-‐put, screening for active compounds against pathogenic organisms (virus, bacteria, parasites). Researchers within CeMaCE have collaboration with groups in USA that work with these questions and plan to develop this collaboration further in the coming years. One important finding from previous CeMaCE research is the use of chemical cues to induce production of microalgal toxins with high potential in biotechnology and pharmaceutical research. These compounds are very expensive to synthesize in the laboratory. An alternative approach to meet an increased demand for these compounds is up-‐scaling of microalgae culture in bioreactors for extraction and purification of, high-‐value compounds of microalgal origin. 3. Strategies to achieve the goals The passed 5-‐10 years we have established marine chemical ecology as an internationally recognized and nationally unique research profile in Sweden. The overarching strategy is to maintain and develop a strong basic research profile in marine chemical ecology, but also to take one step further in initializing more applied, collaborative projects. By adding new partners outside marine ecology, e.g. physiology, molecular biology and pharmacology, we will be able to study the bioactivity of marine natural products from a more mechanistic perspective. This will enable us to renew and strengthen our basic research, as well as to open up new avenues for potential applications. In principal, we think that interesting scientific discoveries should guide more applied initiatives, because this is the way science makes most efficient progress. The marine chemical ecology platform is, however, now at a stage where we are also willing to more directly devote our competence and infrastructure to targeted applied problems, e.g. in biofouling, aquaculture and the search for new antibiotics and other drug candidates.

7

3. FORSKNING KRING MARIN PÅVÄXT OCH MARIN EKOTOXIKOLOGI VID GÖTEBORGS UNIVERSITET – kort sammanfattning Vid institutionen för kemi och molekylärbiologi på Lundberglaboratoriet på GU bedrivs sedan 1990-‐talet forskning kring marina biomaterial, marina adesiner och framförallt antifouling under ledning av Prof. H. Elwing. Forskningsinriktningen kring marin påväxt och antifouling med målet att ta fram giftfria alternativ till kopparbaserade båtbottenfärger har utvecklats under åren bl.a. med stöd från de stora projekten MASTEC (SSF) och Marine Paint (MISTRA) som pågått under 12 år med ca 120 MSEK i anslag. Samarbete med fr.a. SP och olika färgföretag, båtindustrin och den maritima sjöfartssektorn pågår. Under MASTEC-‐projektet bildades år 2000 företaget I-‐Tech. Genom satsningarna som gjorts inom MASTEC och Marine Paint-‐projekten har ett stort antal forskare från flera discipliner både på GU och Chalmers byggt upp en mycket stark och komplementär kompetens inom antifouling-‐området. Vid institutionen för biologi och miljövetenskap (BioEnv) på GU finns en stark, internationellt erkänd forskning inom området marin ekotoxikologi med inriktning mot effekter av miljögifter och läkemedel på marina organismer och ekosystem. Flera ekotoxikologer har varit delaktiga inom antifouling-‐projektet Marine Paint. I den fakultetsfinansierade plattformen EGO – Ecotoxicology from Gene to Ocean som leds av Prof. L. Förlin samarbetar ekotoxikologer med genomik-‐forskare i den nya disciplinen ekotoxicogenomics. Projektet NICE-‐ Novel Instruments for effect-‐based assessment of Chemical pollution in coastal Ecosystems, som leds av Dr. T. Backhaus är en 4-‐årig satsning från FORMAS på en s.k. stark forskarmiljö. Forskningssamarbete pågår med Sahlgrenska akademien och Dr. J. Larssons forskargrupp på Institutionen för Neurovetenskap och fysiologi kring effekter av läkemedel som släpps ut i den marina miljön samt antibiotikaresistens. Denna forskning bedrivs bl.a. med ett anslag från MISTRA genom projektet MistraPharma -‐ Identification and Reduction of Environmental Risks Caused by Human Pharmaceuticals (2008-‐2015, ca 100 MSEK). Sammantaget ligger ekotoxikologiforskningen på GU i framkant både nationellt och internationellt. Marin miljö-‐ och ekotoxikologisk forskning ur ett hållbarhetsperspektiv utgör ett viktigt komplement till innovationer inom de maritima sektorerna. Forskningsinriktningen bör därför ses som en viktig resurs för innovationer och tillväxt inom de maritima klustren.

8

4. DEPT. OF SURGERY, SAHLGRENSKA ACADEMY AT UNIVERSITY OF GOTHENBURG 1. Present status 1.1. On-‐going research and projects

Ø Screening for bioactive compounds in marine organisms Ø Antibacterial effects from marine-‐derived compounds Ø New generation Omega-‐3 substances from marine fish Ø Hydrokolloids from red algae Ø Water-‐binding properties of hagfish slime Ø Synthetic hydrogels Ø Artificial blood vessels Ø Anti-‐coagulants

1.2. Tools and resources MR spectroscopy and imaging, High resolution MR microimaging, In vivo whole-‐animal test systems (cardiovascular and cancer models), Cell cultures, QCM-‐D, SPR. Infrastructure facilities include the cell culturing lab, In vivo spectroscopy and imaging equipment and animal models at Sahlgrenska. Surface sensitive lab at Cell& Molecular Biology

1.3.Partners-‐ in research, authorities and industry Sven Lovén Centre-‐Kristineberg, KTH, Mölnlycke, Polymer factory AB, LayerLab AB, Arterion AB, Astra, Uppsala Univeristy, Linköping University, Sultan Qaboos University, Oman 2. Areas for business development a) Synthetic hydrogels, Possible business potential for this project:

• Coatings for cardiovascular devices • Drug release gels • Matrix /scaffold for cell culturing (maturation of stem cells)

New biomaterials and drug release materials together with marine derived bioactive molecules will give rise to start up companies in the life science area and also for already existing bio companies in the region. b) Hagfish hydrogel project Possible applications are in the area of water waste management (cleaning of waste water sludge) and the use of separate parts of the gel for novel biomaterials. Knowledge on how hydrogels work and how they are organized and their high water binding capacity, opens new possibilities for applications. Making new biomaterials and drug release materials. Together with marine derived bioactive molecules may give rise to start up companies. 3. Cluster initiatives of relevance for marine biotechnology in Västra Götaland A Centre for Marine Biotechnology is under development in Oman -‐ Marine Biotechnology Research and Business Park (Mabiotech). This project is led by Prof. Bassam Soussi at the Dep. of Surgery, who holds a UNESCO chair in marine biotechnology. The aim of Mabiotech is to create an economically sustainable Centre of Excellence in Marine Biotechnology, thereby stimulating knowledge-‐based economic diversity utilizing Omani natural resources and generating the following key benefits: a) Capacity building in fundamental research; and product focused applied research. b) Creation of new products and services. c) Introduction of new revenue streams. Collaboration with academy and industry outside Oman is a key component for Mabiotech. An agreement (MoU) between GU and Mabiotech has been signed in 2012.

9

5. VATTENBRUKSCENTRUM VÄST (VBCV) VID GÖTEBORGS UNIVERSITET (http://www.vbcv.science.gu.se/) VBCV är en centrumbildning inom naturvetenskapliga fakulteten vid GU som samlar forskningen vid GU och samverkar med aktörer utanför universitetet med målet att stötta utvecklingen av det marina vattenbruket. Från oktober 2012 finns även ett nationellt kompetenscentrum för vattenbruk (http://www.nkfv.se/), som är en gemensam satsning från SLU och GU.

1. Forskningsinriktning och pågående projekt Inom VBCV finns flera starka forskarmiljöer med olika inriktningar mot marint vattenbruk. Forskningen är främst lokaliserad inom Institutionen för Biologi och Miljövetenskap på Zoologen och på fältstationerna inom Sven Lovén Centrum samt vid Institutionen för Geovetenskaper. Forskning kring marin fiskodling, främst laxfiskar bedrivs inom fiskendokrinologiska gruppen (FEL-‐gruppen). En stark forskningsinriktning är användningen av alternativa foderingredienser t.ex. musslor, mikrober, raps, linfrö, sesam och hur dessa påverkar kvalitet, foderkonvertering och tillväxt hos odlad fisk. Samarbete sker med de stora globala foderföretagen; BioMar, Skretting och EWOS. En annan inriktning är hormonell reglering vid energi och fettdeponering samt foderkonvertering. Även hälso-‐ och välfärdsaspekter hos fisk i odling, som är en viktig aspekt för marknad och konsument, studeras inom FEL-‐gruppen. Samarbete med Chalmers avd. Livsmedelsvetenskap pågår när det gäller fiskproduktkvalitet och livsmedelsanalyser. Forskargruppen har ett brett internationellt nätverk och har deltagit och koordinerat ett flertal stora projekt finansierade av EU:s ramprogram. Vid fältstationerna på Tjärnö och Kristineberg pågår forskning kring odling av skaldjur, främst musslor och ostron men också havskräftor, där man är ledande i Europa när det gäller kläckningsmetodik. Ett nystartat EU-‐projekt för SME med deltagare från GU samt västsvenska fiskare skall utveckla ny teknik för havskräftodling och fiske. Projektet Kvalitetskräftan, som har utvecklats av fiskare tillsammans med GU-‐forskare, är ett levandeförvaringssystem för burfångad kräfta som ger fiskaren möjlighet att styra kvalitet, tillgång och pris på sin produkt. Odling av musslor för miljön samt framställning av musselmjöl är innovationer som utvecklats av forskare på Kristineberg. Miljömusselodling dvs. odling för att fånga upp och rena havet från diffusa utsläpp av kväve och fosfor, har potential att utvecklas också i Östersjön. Miljömusslorna kan användas som råvara för att producera musselmjöl som ett ekologiskt alternativ till fiskmjöl i foderblandningar för husdjursuppfödningar, vilket det finns en stor efterfrågan på. 2011 invigdes en pilotanläggning för musselmjöl på Orust och försök med tillverkning och inblandning i olika foder pågår. Projekt pågår också för att ta fram kunskapsunderlag för planering av miljömusselodling Forskning kring ekologi och odlingsmetodik för både europeiska ostron och stillahavsostron pågår på Tjärnö. Flera projekt drivs i samarbete med odlingsindustrin och myndigheter, exempelvis Interreg-‐projektet Nord-‐Ostron som avslutades under 2012. Projektsamarbeten finns också med Ostrea Sverige AB som är ett kläckeri för ostron på Sydkoster. Vid Inst. för geovetenskaper finns kompetens inom modelleringar av vattenbrukets miljöeffekter som är ett viktigt komplement till den övriga biologiska vattenbruksforskningen på GU. VBCV genomför under 2012 en ”Möjlighetsstudie för marin fiskodling på Västkusten”, som kommer att vara ett viktigt kunskapsunderlag för ev. framtida satsningar på nya odlingsarter. Ett annat projekt under utveckling är AquaDome, en ny miljöanpassad teknik för att odla fisk i ett slutet, havsbaserat system. Det organiska avfallet filtreras bort och når inte havsmiljön. Projektet skall drivas av fiskare inom Samförvaltning Norra Bohuslän med vetenskaplig rådgivning från forskare inom VBCV. Forskare inom VBCV ingår också i det nystartade

10

projektet CodS – restaurering och förvaltning av torsk i Skagerrak/Kattegat, där en del handlar om att ta fram torskyngel för återutsättning i fjordområden där torsken idag är mer eller mindre försvunnen. 2. Potentiella utvecklingsområden a) Odling av nya marina fisk-‐ och skaldjursarter. En stor framtidsutmaning ligger i att tillgodose den allt större efterfrågan från konsumenthåll av odlad marin fisk. Med den breda kompetensen inom VBCV som bas kan Västsverige bli en föregångare när det gäller utvecklingen av nya, lokala arter och modern teknologi för havs-‐ eller land-‐baserad odling av matfisk. Den pågående Möjlighetsstudien för marin fiskodling (se ovan) kommer att utgöra ett viktigt beslutsunderlag i sammanhanget. Även efterfrågan på marina skaldjur ökar och här finns goda möjligheter att vidareutveckla miljövänlig odlingsteknik för både kräftdjur och olika mussel-‐ och ostronarter. Den främsta begränsningen för vidareutvecklingen av det marina vattenbruket är att det saknas en infrastruktur, i.e. ett marint kläckeri som har till syfte att testa och bevisa odlingsmöjligheterna för nya fisk-‐ och skaldjursarter. För att utveckling och etablering av marint vattenbruk skall kunna ske i Sverige krävs det etablering av en ändamålsenlig forskningsinfrastruktur, som kan betecknas som ett marint kläckeri. En ”kläckeri” har som huvudsyfte att utforska och visa om och hur man kan ta en marin organism från en generation till en annan, dvs. att sluta livscykeln för en art under kontrollerade odlingsförhållanden. För detta ändamål behövs ett kläckeri flera sammanlänkade, funktionella delar:

§ En ”stamdjurshall”, där vuxna individer hålls och genomgår könsmognad för att få fram befruktade ägg.

§ En ”yngelhall” som omfattar kläckning, larv-‐ och yngelutveckling. § En ”foderhall” där levande foder odlas fram (fytoplankton -‐> zooplankton),

eftersom detta krävs som startfoder för de allra flesta marina larver. § Allmänna utrymmen för de som arbetar med forskning och underhåll, samt för

besökande § Laboratoriedel för bl.a. provtagningar i samband med forskningsprojekt,

analyser av vattenkvalitet osv.

b) Alternativa foder Att hitta nya foderingredienser för fiskodlingsindustrin är en av de största globala framtidsutmaningarna för tillväxten inom vattenbruket. Innovationer inom hållbar foderproduktion är redan idag ett regionalt styrkeområde men kan stärkas ytterligare. Musselmjölet är den unika foderkällan och här behövs möjligheter för att göra omfattande studier som kopplas till tillväxt, foderkonvertering samt hälsa och välfärd hos fisk. Förutom pilotanläggningen för musselmjöl pågår ett innovationsprojekt där odling av proteinrika mikrosvampar i anslutning till pappersmassaindustrin provas ut som fiskfoderingrediens. Projektet drivs av Cewatech AB.

11

6. MÅLBILDER FÖR INDUSTRIELL BIOTEKNIKGRUPPEN PÅ CHALMERS OCH SP (KEMI OCH MATERIAL) I RELATION TILL MARITIMT KLUSTER – PM författat av Dr. Eva Albers och Prof. Lisbeth Olsson, Chalmers och Dr. Susanne Ekendahl, SP. (http://www.chalmers.se/chem/SV/amnesomraden/industriell-‐bioteknik), (http://www.sp.se/sv/units/chemistry/sidor/default.aspx)

Gruppen i Industriell Bioteknik på Chalmers forskar kring användning av biotekniska processer för produktion av kemikalier, bränsle och material. I sådana processer används ett flertal mikroorganismer och enzymer. SP Kemi, Material och Ytor arbetar med marinteknik inom bl.a. algodling för biobränsleändamål ända fram till användning i fordon och inom antifouling (större målbild redovisas separat). Forskningsområden som vi vill vidareutveckla är robusthet hos alger som produktionsorganism, produktion av omega-‐3 fettsyror med alger, och produktion av biobränsle och andra kemikalier från mikro-‐ och makroalger odlade i eller i nära anslutning till havet. Arbetet sker till stora delar i ett samarbete mellan Chalmers och SP.

1. Robusthet hos alger innebär att vi vill utveckla effektiva och livskraftiga mikroalger med en bra produktion vid förhållanden rådande vid industriell produktion. Det är viktigt att förstå vilka förhållanden som råder vid industriell produktion m.a.p. t.ex. belysning, temperatur och pH fluktuationer, och källor för näring (t.ex. rökgaser, avloppsvatten) och hur dessa påverkar aktiviteten hos olika arter av alger. Målet är att kunna identifiera viktiga faktorer för att kunna erhålla en hållbar algodling för olika scenarios, kopplade till olika industriella aktiviteter, t.ex. pappermassaindustrin. Inom 5 år bör några faktorer kunna ha kartlagts för att kunna starta en produktion inom 10 år. Hos oss finns ett brett processkunnande om bioprocesser även för större skala och den kemitekniska industrin i regionen har börjat titta på att bättre och mer utnyttja biotekniska processer i sin produktion. Detta sker i samarbete Chalmers-‐SP

2. Om 10 år är målet att vi kan producera omega-‐3 fettsyror för att kunna använda dessa för human konsumtion eller foderproduktion. Att ersätta dagens källa för omega-‐3 fettsyror, fiskmjöl, med en produktion med alger är mycket intressant för akvakulturindustrin. Denna industri finns till viss del i regionen men det finns stor potential och intresse för att utvidga dessa aktiviteter. IndBio gruppen har just nu ett projekt med gruppen för Livsmedelsvetenskap, Chalmers, kring miljövänlig extraktion av omega-‐3 fettsyror från algbiomassa och produktion av sådan biomassa.

3. Odlade mikro-‐ och makroalger kan vara användbara råmaterial och ge nödvändig fermenterbart socker bioetanolproduktion men även andra kemikalier. I gruppen för Industriell bioteknik har vi flera projekt som jobbar med bioetanolproduktion från lignocellulosamaterial vilka kan ha nytta av varandra då t.ex. hydrolys och jästfermentering stöter på liknande frågeställningar för båda processerna. Odling särskilt av makroalger är starkt kopplat och har paralleller till akvakulturindustrin med odling av skaldjur ute i havet. Mål är att om 10 år ha utvecklat teknik för att producera kolhydratrik biomassa med mikroalger, odlingstekniker för makroalger till havs och behandlingsmetoder för dessa som kan ha en industriell användning. Delar av detta sker i samarbete Chalmers-‐SP, och ytterligare andra med Institutionen för Biologi och Miljövetenskap, Göteborgs universitet

12

Figur 1. Forskningsområden kring både process-‐ och tekniksteg för Industriell bioteknik och SP och dess anknytningspunkter. Vi ser en nytta med att ett officiellt maritimt kluster skapas för att

• Som deltagare i klustret erhålls ökad synlighet, klustret kan stå bakom större ansökningar samt ge deltagarna extra tyngd vid EU-‐ansökningar och liknande

• Bidra med ”motfinansiering” och hjälpa till med administration • Via klustret kopplas kompetenser ihop och en snabbare och enklare

identifiering av rätt kompetens för samarbeten kan ske och ge upphov till viktiga och intressanta frågeställningar, vilket är särskild viktigt med tvärvetenskapliga samarbeten där inte naturliga kontaktpunkter finns och tidigare samarbeten inte funnits. Vid en sammanföring av olika aktörer som tidigare inte arbetat tillsammans, t.ex. marin biologi och bioteknik, skapas en stor potential för nya innovationer och därmed tillväxtföretag och arbetstillfällen.

• Ger utrymme att ytterligare fördjupa samarbeten Chalmers -‐ SP -‐ GU • Den information som kommer från de tvärvetenskapliga projekt som ett

kluster ger möjlighet att genomföra är mycket viktiga för att kunna genomföra systemstudier vilka är mycket viktiga för att utvärdera havets fulla potential

13

7. MÅLBILDER FÖR LIVSMEDELSVETENSKAP PÅ CHALMERS I RELATION TILL MARITIMT KLUSTER – PM författat av Prof. Ann-‐Sofie Sandberg och Bitr. Prof. Ingrid Undeland, Chalmers (http://www.chalmers.se/chem/SV/amnesomraden/livsmedelsvetenskap) Vi ser att det kommer finnas ett ökat behov av sjömat som är hälsobefrämjande, attraktiv, lättillgänglig, producerad på ett hållbart sätt och anpassad till målgrupper som barn och ungdom eller äldre. Den samlade kunskapen om tillvaratagandet av underutnyttjade marina råvaror, produktion av marina ämnen från encelliga organismer, kvalitetsförändringar under tillverkning och lagring, vad som händer vid matspjälkningen i tarmen och vidare när kroppen tagit upp födoämnen blir då viktig. Vi ser framför oss tre forskningsinriktningar som vi skulle vilja vidareutveckla under de närmaste 10 åren: Bioaktiva ämnen i marina livsmedel: Vårt långsiktiga mål är att ta fram ett tillvägagångssätt för hur man skall studera marina bioaktiva ämnens inverkan på människans hälsa. Vi avser då uppbyggnaden av en metodologisk plattform liknande den som används i läkemedelsindustrin. Genom samverkan mellan livsmedelsvetenskap, systembiologi, nutrigenomik, biomedicin och epidemiologi skall vi kunna identifiera marina bioaktiva ämnen och mekanismerna för deras hälsoeffekter. Vi skall också mäta effekten av hela livsmedlet som sammantaget kan ha en större hälsoeffekt än de enskilda bioaktiva komponenterna. Som ett exempel förväntar vi oss en bättre hälsoeffekt av hel fisk än från isolerad fiskolja. Faktorer som påverkar utveckling av hjärt -‐ kärl sjukdom, inflammation, allergi och tarmflora blir väsentliga delar. Våra kunskaper skall utgöra basen för utveckling av sjömat som motverkar åldrandeprocessen genom gynnsamma effekter på kärlhälsa, muskelfunktion och kognitiva funktioner. Dessa livsmedel skall också genom utvärdering i sensoriska tester kunna anpassas till målgruppen äldre, som ofta har nedsatt lukt-‐ och smaksinne. Vi skall också vidareutveckla vårt kunnande om marina livsmedels inverkan på utveckling av allergi. Kunskapen kan användas för vetenskapligt underbyggda kostråd. Samarbete sker med Systembiologi, Chalmers, flera forskargrupper på Sahlgrenska Akademin GU, Aterosklerosenheten på Astra Zeneca, SIK, liksom flera fiskberedningsföretag och framåt också på Lundberglaboratoriet, GU. Vi medverkar i flera EU ansökningar rörande bioaktiva ämnen i livsmedel och i SEAFOODplus Research platform inom EU. Då marina råvaror är en ändlig resurs kommer vi också att fördjupa vår kunskap kring produktion av identifierade marina bioaktiva ämnen med encelliga organismer som jäst och mikroalger. Fokus kommer att ligga på att optimera uttrycket av specifika ämnen (fettsyror, pigment, antioxidanter) samt på att extrahera fram de producerade ämnena med milda lösningsmedelsfria metoder. Vi samarbetar här med avd för Industriell Bioteknik på Chalmers och framöver även med GU och KTH. Isolering av proteiner och lipider från underutnyttjade marina råvaror: Vi kommer också vidareutveckla vår kompetens kring isolering av lipider och proteiner från underutnyttjade marina material såsom skarpsill, siklöja, fisk-‐/skaldjursbiprodukter (dels skrov/huvuden/skal, dels processvatten), tång och musslor såväl från västkusten som ostkusten. Avlägsnande av potentiellt toxiska ämnen (dioxiner, toxiner) och oönskade pigment kommer ihop med utvecklandet av antioxidativa åtgärder bli viktiga delar då kontaminanter, pigmentering och oxidation kraftigt bromsar värdehöjande åtgäder för denna typ av material. Isolering av högvärdiga ”nischoljor” rika på fosfolipider och/eller ämnen som verkar aptitstimulerande på fisk kan bli ett nytt område. Vi samarbetar med KTH, Matis (Island), DTU (Danmark) samt fisk/skaldjursindustrin på västkusten. Akvakultur: Vi riktar oss mer mot akvakultur i ett livsmedelsperspektiv för att studera hur nya hållbara foderkällor påverkar fiskens sammansättning, kvalitet, funktionalitet och nutritionella effekter. Vi samarbetar då med GU, SLU och företag inom akvakulturbranschen. En spännande foderkälla som just nu är på agendan är musselmjöl. Inom ett par år kan även proteiner och lipider från fiskbiprodukter och alger bli aktuella att studera som alternativ till klassiskt fiskmjöl/fiskolja.

14

8. SIK – INSTITUTET FÖR LIVSMEDEL OCH BIOTEKNIK/ THE SWEDISH INSTITUTE FOR FOOD AND BIOTECHNOLOGY (www.sik.se; http://engwww.sik.se/) Författat av Dr. Friederike Ziegler, Dr. Maria Lövenklev, MSc Susanne Ekstedt

SIK är ett helägt dotterbolag inom SP koncernen med runt 100 anställda, främst i Göteborg. SIK har en central roll för att bygga kunskap på kort och lång sikt och har en viktig roll i innovationskedjan, som länk mellan akademi och näringsliv. SIK har kärnkompentenser inom

• Miljösystemanalys/LCA • Struktur och materialdesign • Mikrobiologi • Processteknik • Sensorisk och konsumentvetenskap

SIKs prioriterade forskningsområden är • Innovativa produkter, processer och förpackningar • Hållbar och effektiv produktion.

SIKs styrka som forskningsutförare ligger i en kombination av starka kärnkompetenser, en bred livsmedelsvetenskaplig kompetens och effektiv samverkan.

1. Nuvarande verksamhet 1.1. Pågående forskning och projekt Marina aktiviteter vid SIK är för närvarande fokuserade inom miljöområdet och olika produktutvecklingsprojekt. Andra områden där det bedrivs framgångsrik forskning med anknytning och tillämpningar inom det marina området är struktur-‐ och materialdesign.

Enheten Miljö och Uthållig Produktion är en ledande forskningsgrupp med lång erfarenhet inom Livscykelanalys (LCA), i synnerhet när det gäller livsmedelsområdet. Enhetens 25 anställda (varav 4-‐5 arbetar med marina projekt) har ett brett nätverk bland LCA-‐forskare i Europa och USA och i EUs forskningsstrukturer. Studenter och gästforskare tas regelbundet emot från GU, CTH, SLU såväl som från utländska universitet.

Inom miljöområdet sker de marina aktiviteterna främst inom två delar: Miljösystemanalys av fisk-‐ och skaldjursprodukter med ett livscykelperspektiv och Miljömärkning av dessa produkter.

På forskningssidan ligger fokus på att använda LCA som ett verktyg för att utvärdera och förbättra fiskeriförvaltning och på utveckling av metoder för att kunna utvärdera och kvantifiera biologiska miljöeffekter av fiske (på mål-‐ och bifångstarter samt havsbottnar) i relation till en produkt på ett liknande sätt som man gör med andra typer av miljöeffekter. Denna forskning finansieras av Formas, EU kommissionen och OECD och SIK samarbetar med GU, SLU samt en rad ledande europeiska forskningsgrupper i detta arbete.

SIK deltar även i EU-‐projekt med Nofima (Norge), Matis (Island), Wageningen University (Nederländerna) samt ett tiotal små-‐ och medelstora företag och branschorganisationer, som syftar till att förenkla miljöberäkningar av fisk-‐ och skaldjur och ta fram en metod som företagen själva kan använda. Tanken är att fokusera på de avgörande faktorerna och kunna göra analyser oftare, t ex på batch-‐nivå för att följa upp och förbättra sitt eget miljöavtryck.

SIK deltar i det internationella standardiseringsarbetet, både inom ISO och brittiska BSI med sin PAS 2050 för klimatpåverkan, där produktspecifika regler håller på att tas fram för sjömat. Brittiska branschorganisationen Seafish har inlett ett arbete med att utveckla området klimatpåverkan av sjömat tillsammans med FAO där vi deltar.

Sedan 2010 håller SIK i den så kallade Fiskekommittén bestående av oberoende experter som bedömer beståndssituationen, ekosystemeffekter och fiskeriförvaltning som ett första led inom ramen för KRAV certifiering av fisk-‐ och skaldjursprodukter som kommer från fiske.

15

Vi anlitas som experter inom ramen för MSC certifieringar av fisken och hjälper KRAV med underlag för regelrevisioner.

Struktur-‐ och materialdesign är ett spetskompetensområde med fokus på att designa och karaktärisera strukturer med unika egenskaper. Vi har erfarenheter av fiskfoder, kaviar, fisk-‐ och skaldjursprodukter och har arbetat med egenskaper hos fisk som råvara och biopolymerer som alginater och karragenan som ingredienser. Inom biomimetik drev SIK ett flerårigt manetprojekt som var grunden till det 10-‐åriga kompetenscentrumet SuMo Biomaterials på CTH. SIK ingår i SuMo Biomaterials som är ett centrum med fokus på att öka kompetensen om strukturrelaterad masstransport, ett område som är avgörande för design av nya biomaterial. Inom SuMo Biomaterials finns och byggs kompetens om exempelvis kontrollerad frisättning, smakrelease, svällning, vattenhållning och konsitensegenskaper som är tillämpbar inom områden som läkemedel, livsmedel, förpackningar, superabsorbenter och färg. SuMo engagerar ca 100 personer, 30 doktorander/post docs, 8 företag och har en omsättning på 21 Mkr/år.

Inom uppdragsverksamheten, som främst omfattar produktutveckling och problemlösning tar vi fram och använder kunskap som hjälper förädlingsindustrin inom fisk-‐ och skaldjur att utveckla och tillverka produkter med önskad smak, konsisten, lagringsstabilitet, mikrobiologisk kvalitet och produktsäkerhet.

Spetskompetensen inom mikrobiologi ligger inom riskbedömning, riskhantering, processhygien samt avancerad mikrobiologisk omics baserad analys. Ett stort fokus både inom forsknings-‐ och uppdragssidan ligger på patogena bakterier t ex Listeria som är kopplat till marina råvaror för fisk och skaldjursprodukter. Expertis finns kring hur omgivande produkt och processbetingelser påverkar Listeria bakteriens tillväxt och stressrespons i kallrökt lax där vi genomfört flera industrigemensamma forskningsprojekt. Vi arbetar även med att implementera nya tekniker för biologisk bekämpning av Listeria i fiskprodukter. SIK deltar i ett EU-‐koordinerat nätverk som har stor betydelse för kunskapsutveckling om hur spridning av bakterier kan minskas i bland annat marin livsmedelsproduktion och därmed höja mikrobiologisk kvalitet, lagringsstabilitet och produktsäkerhet. 1.2. Metoder och resurser SIK har expertis och erfarenhet inom de flesta områden som rör livsmedel och har genom en organisation med medlemsföretag nära kontakt med industrin som aktivt deltar vid utformningen av SIKs forskningsprogram. Vi driver flera nätverk som regelbundet samlar företag och organisationer kring aktuella frågor. SIK har även ett brett internationellt nätverk inom livsmedelsindustrin, EUs forskningsorganisation samt i forskarsamhället. Som en del av SP -‐ Sveriges Tekniska Forskningsinstitut med 1200 anställda har vi tillgång till resurser inom ett mycket brett område inom olika delar av koncernen. Resurser inom SIKs kärnkompetensområden:

• Miljösystemanalys/LCA: för miljöberäkningar finns tillgång till LCA program och databaser av bakgrundsdata.

• Struktur-‐ och materialdesign: avancerad utrustning och tekniker för att studera och analysera materialegenskaper och strukturer från nano till makronivå. SIK ingår i SOFT Microscopy Center som är ett samarbete mellan Chalmers och SIK, ett strategiskt initiativ med syfte att kombinera Chalmers kompetens inom elektronmikroskopi med SIKs kompetens om preparering av mjuka material samt unika konfokalmikroskopikompetens. SOFT Microscopy har gemensamma forskningsprojekt samt även uppdragsforskning för industrin.

• Design av avvisande ytor: SIK har grundläggande kompetens om hur mikroorganismer och proteiner kopplar till ytor från grundläggande

16

doktorandprojekt, EU-‐finansierade forskningsprojekt och industriuppdrag. Konceptet ”Anti-‐microbial design” har framgångsrikt bedrivits med koppling till SP främst för att undvika mikrobiologisk tillväxt på implantatytor.

• Mikrobiologi; välutrustat laboratorium för avancerade tester (molekylärbiologiska metoder som för detektion och identifiering t ex PCR, TRFLP och sekvensering)

• Sensorisk analys och Aromkemi; egna tränade analytiska paneler så väl som konsumentpaneler. Gaskromatografi kopplat till masspektrometri (GC-‐MS) samt gaskromatografi-‐olfaktometri (GC-‐O).

• Hållbar och effektiv produktion: kompetens och erfarenhet av att hjälpa företag att öka värdeskapandet i produktionskedjan genom att utvärdera den med ett LEAN-‐perspektiv.

• Processteknik; apparathall med olika värmningstekniker samt pilotanläggning för kött, fisk/skaldjur, färdigmat och bageri. Möjlighet att utföra processtekniska försök med existerande utrustningar men det finns också utrymme att ta in utrustning för ett specifikt projekt.

2. Visioner för 2020 2.1. Forskningsområden om 5-‐10 år Om 3-‐5 år är SIK en given partner i olika initiativ för att göra fisket mer uthålligt i ett helhetsperspektiv, både nationellt och internationellt. Vi samarbetar både med fisket direkt och med förvaltande myndigheter och har hjälpts åt att öka kunskapen och fiskets miljöeffekter och hur man kan optimera denna, baserat på bland annat vår forskning. Inom området miljömärkning av fisk består vårt bidrag främst av att ta fram ett vetenskapligt underlag för att formulera och revidera regler. Om 10 år har vi expanderat och breddat vår verksamhet till att göra den marina livsmedelskedjan smartare och ge ett större värde. Detta kan gälla resurseffektiva produktionslinjer och produktionstekniker, produktutveckling för att hjälpa främst den europeiska sjömatsbranschen att producera uthålliga och säkra produkter i vid mening, dvs miljöanpassade, hälsosamma, smakliga och konkurrenskraftiga. SIK är också en viktig källa för vetenskapligt baserad information som stödjer beslutsfattande inom företag och myndigheter. 2.2. Potentiella tillämpningar, områden för affärsutveckling a) Vattenbruk

Ø Utveckla felande länkar i produktionskedjan av blåmusslor som mottagning, säljorganisation, produktutveckling, marknadsföring, men även optimering av produktion.

Ø Utveckling av svenskt vattenbruk, t ex genom att miljökartlägga nya foderråvaror eller odlingsformer.

b) Fiske Ø Miljökartläggning på detaljerad nivå av fiskare över tid för ökad förståelse vilka

faktorer som styr resursåtgång och produktion och därmed kunna optimera och/eller ställa miljökrav på leverantörer av fisk.

Ø Kvantitativa studier inom ramen för regelutveckling i miljömärkning c) Nya material och ingredienser

Ø Materialdesign och karaktärisering Produktutveckling, bl.a. utveckla attraktiva produkter av idag underutnyttjade arter och nya vattenbruksråvaror som exempelvis alger

17

9. ETT VÄSTSVENSKT MARITIMT KLUSTER FÖR INNOVATION OCH MILJÖANPASSAD TILLVÄXT -‐ ROLLEN FÖR SP SVERIGES TEKNISKA FORSKNINGSINSTITUT. Redigering av PM författat av Dr. Mia Dahlström på uppdrag av Thomas Gevert, enhetschef SP. (http://www.sp.se/sv/units/chemistry/sidor/default.aspx) ROLLEN FÖR SP SVERIGES TEKNISKA FORSKNINGSINSTITUT SP är ett institut inom forskning, utveckling och innovation med över 1100 anställda varav flertalet är ingenjörer, civilingenjörer och forskare. Det finns ett fortlöpande intresse för SP att identifiera nya kunskapsområden där vi kan växa och utvecklas. SP har identifierat marin miljöteknik som ett område med stor utvecklingspotential och vi har de senaste fem åren gjort betydande satsningar med visionen att ytterligare växa som ett kunskapsföretag inom detta fält. Det finns idag ett fåtal aktörer inom marin miljöteknik. På företagssidan finns kanske idag ett företag, förutom SP, som erbjuder tester och utveckling av marinbiologisk miljöteknik och Sverige har idag (förutom SP) inget forskningsinstitut som erbjuder tjänster fokuserat på marin miljöteknik. Det finns tre huvudsakliga kundsegment inom området, i.e., privata företag, myndigheter och forskningsfinansiärer till vilka SP-‐koncernen kan erbjuda högklassig teknisk och bioteknisk forskning och innovation, analyser och metodologier, tester och verifiering samt utredningsarbete. I vår roll, vision och utvecklingspotential inom ramen för ett västsvenskt maritimt kluster tar SP fasta på den tydliga utvecklingsväg som VG regionen stakar ut i sin Maritima strategi från 2008 och som, enligt oss, är avgörande för utvecklingen inom det maritima fältet i Västsverige och då särskilt möjligheterna till marin miljöteknisk utveckling och därpå följande marina ekoinnovationer. I arbetet med den maritima strategin är hänsyn till miljö, naturresurser och ekologisk balans grundläggande. Målet är hållbar utveckling inom de viktiga maritima branscher där Västra Götaland har en ledande nationell och internationell position. Visionen slår fast att ”Västsverige skall vara en av Europas ledande maritima regioner med lösningar inriktade på innovation och miljöanpassad tillväxt”. FÄLT MED STARK UTVECKLINGSPOTENTIAL SP bedriver för närvarande forskning och utvecklingsprojekt inom följande fält som också beskrivs som områden med stor utvecklingspotential av European Science Foundation (ESF): 1. Marin bioteknik som bidrar till skydd och förvaltning av marina ekosystem (Marine Environmental Health) 2. Marin bioteknik för utvinning av energi (Marine energy) och marin förnybar energiomvandling 3. Enzymer, biopolymerer, biomaterial som även inkluderar bioprospektering för nya biomolekyler av marint ursprung samt metodologier för framrening (bioprospecting/biodiscovery). 1. MARIN BIOTEKNIK SOM BIDRAR TILL SKYDD OCH FÖRVALTNING AV MARINA EKOSYSTEM HELHETSLÖSNINGAR FÖR MARIN PÅVÄXT SP har sedan flertalet år haft ett mycket framgångsrikt samarbete med professor Hans Elwing vid Institutionen för Kemi och Molekylärbiologi vid Göteborgs universitet (GU) kring marin påväxt. De coatingsystem som SP och GU tillsammans utvecklat bygger på principen att ingen aktiv substans bör läcka från färgen till den omgivande miljön (s.k ”no-‐release”) med målet om minimal påverkan på den marina miljön. Interaktioner mellan aktiv substans och färgbasen har kunnat optimeras så att vi idag har system som läcker sub-‐nanogram per cm2 och dygn och ändå är beständiga (över flera säsonger) vad gäller anti-‐havstulpaneffekt. SP har deltagit i det av NICe (Nordic Innovation Centre) finansierade projektet MARINORD. Som ett resultat av detta projekt har SP tillsammans med partners nyligen inlämnat en EU-‐ansökan avseende lågemitterande båtbottenfärger (akronym LEAF). Inom samarbetet mellan SP och Institutionen för Kemi och Molkylärbiologi skall no-‐release system nu

18

vidareutvecklas m.a.p helhetslösningar för omhändertagande av färgrester vid spolning av båtskrov. Vidare skall avancerade system-‐ och livscykelanalyser utföras som jämför användningen av olika typer av antifoulingsystem för att ta fram de parametrar som har störst effekt för att uppnå ett miljömässigt och samhällsekonomiskt värde vid utvecklingen av nya färgsystem. Hand i hand med en teknisk utveckling av färgsystem som baseras på ”no-‐release” vill SP starta ett projekt för kartläggning av sociala och ekonomiska faktorer som styr fritidsbåtsägares beteende och antifoulinganvändning. Dessa beteendeanalyser tillsammans med strategisk och riktad miljökommunikation skall ha som mål att leda till minskad giftspridning till den marina miljön och bana väg för efterfrågan och användning av nya ekoinnovationer. Integrerade tekniska och samhällsvetenskapliga studier har stor potential att nå miljömässig framgång där vardera fältet för sig idag fallerar. 2. MARIN BIOTEKNIK FÖR UTVINNING AV ENERGI (MARINE ENERGY) OCH MARIN FÖRNYBAR ENERGIOMVANDLING ALGODLING FÖR BIOBRÄNSLEÄNDAMÅL SP har ett mycket nära samarbete med Chalmers Tekniska Högskola vad gäller marin bioteknik för utvinning av energi, bl. a algodling för biobränsleändamål ända fram till användning i fordon. Algers användbarhet för biobränsleändamål skall studeras bl. a med avseende på hur man får effektiva och livskraftiga mikroalger med en bra produktion vid förhållanden rådande vid industriell produktion. Det är viktigt att förstå vilka förhållanden som råder vid industriell produktion ang. belysning, temperatur och pH fluktuationer, och källor för näring (t.ex. rökgaser, avloppsvatten) och hur dessa påverkar aktiviteten hos olika arter av alger. 3. BIOPROSPEKTERING/BIODISCOVERY FÖR NYA BIOMOLEKYLER AV MARINT URSPRUNG Den grupp inom marin bioteknik som precis har byggts upp på SP har specialkompetens inom bioprospecting och biodiscovery av marina biomolekyler som en del i blue bio-‐tech. För närvarande har vi ett VINNOVA-‐projekt som syftar till att karaktärisera nya ämnen av marint ursprung av en substansgrupp som kallas polyketider. Dessa återfinns både i terrester och marin miljö och uppvisar en rad olika, ofta mycket potenta, bioaktiviteter såsom t. ex stark anti-‐cancer effekt, effekt mot inälvsparasiter och som ny antibiotika. Projektet kommer att utveckla tekniker för framrening och strukturbestämning samt undersöka om ursprunget av produktionen är från djurceller eller mikroorganismer. Syftet är forskning och teknikutveckling för att möta framtida behov av expertis inom bioprospektering för användning i life science-‐produkter, kosmetik, påväxthämmande material etc. En annan grupp av ämnen med intressanta tillämpningsområden är marina biopolymerer. Dessa har utnyttjats industriellt i många år där förtjockningsmedlet alginat är det mest kända. Inom det här området finns en stark utvecklingspotential. Många marina organismer använder sig av vattenlösliga och miljövänliga biopolymerer för att fästa till ytor under vatten, vilket sker i en miljö med hög jonstyrka och smutsiga substrat (en mardröm för syntetiska limmer). SP deltar i ett EU-‐koordinerat nätverk (www.cost-‐bioadhesives.org) där målet bl. a är en framtida tillverkning av adhesiver i industriellt hållbara volymer. Andra unika egenskaper som kan tillskrivas marina biopolymerer är högt vattenupptag med bibehållen strukturell integritet, vilket kan utnyttjas i konsumentprodukter som blöjor men även i mer högteknologiska tillämpningar som injicerbara hydrogeler i medicinska applikationer Målet är initialt att förstå mekanismer som styr egenskaperna hos de här nya materialen. I förlängningen ser vi tydliga kopplingar mellan satsning på SP inom Medicinteknik och Marin bioteknik. Dessa projekt kommer att bedrivas i samarbete med professor Hans Elwing och Institutionen för Kemi och Molekylärbiologi vid GU.

19

BEHOV OCH FÖRUTSÄTTNINGAR FÖR FRAMGÅNG En långsiktig satsning på ett maritimt kluster i Västsverige med en tillhörande centrumbildning i marin bioteknik skulle avsevärt öka möjligheterna till framgång för de forskningsfält som SP skisserar ovan och även öka närheten och möjligheterna till fler och framgångsrika samarbeten med industripartners med möjlighet till avknoppande företag. En centrumbildning bör enligt SP bygga på nätverk, möten och kortare eller längre samarbeten utefter de förutsättningar som råder för att nå önskade synergier och spin-‐off-‐effekter. Verkliga framsteg mot en ekonomiskt och miljömässigt välmående maritim region i Västsverige kräver utveckling av eko-‐tekniska metoder och eko-‐innovationer. För att bana väg för och möjliggöra att dessa sedan får en verklig avsättning och ett genomslag i samhället krävs att forskning, företag och myndigheter samverkar. Det vore mycket önskvärt att en sådan samverkan kan ske inom ramen för ett maritimt kluster.

Starka forskarmiljöer Marin bioteknologi i Västra Götaland...1! starkaforskarmiljÖerfÖrinnovation&och& tillvÄxt&inomdelklustret&marin&bioteknologi&...

Documents