Biopaliwa i farmacja napędzają rynek enzymów

Na przestrzeni kilku najbliższych lat nabywcy enzymów doświadczą gigantycznego zwiększenia ilości i rodzajów produktów enzymatycznych. Główną siłą napędową tego procesu będą przede wszystkim gwałtowny wzrost ilości programów dotyczących biopaliw oraz poszukiwanie bardziej ukierunkowanych i selektywnych środków farmaceutycznych. Także wytwórcy enzymów bardziej zatroszczą się o potrzeby przemysłu chemicznego, gdzie poszukuje się czynników biologicznych zdolnych do obniżenia kosztów produkcji, zmniejszenia ilości generowanych odpadów.

Popyt na enzymy w Stanach Zjednoczonych, którego wartość według badań przeprowadzonych niedawno przez Freedonia Group wyniosła w 2005 r. 1,6 miliarda dolarów, ma do 2010 r. zamykać się kwotą 2,2 miliarda dolarów. Ogólny rozwój rynku związanego z enzymami ma do 2010 r. kształtować się na poziomie 6,9% rocznie. Freedonia przewiduje, że największe zyski zostaną wygenerowane na środkach farmaceutycznych, przetwarzaniu skrobi, paszach dla zwierząt i biokatalizatorach.

Produkcja etanolu do paliw
Obecnie rynek enzymów jest skoncentrowany na produkcji paliw etanolowych z kukurydzy i innej biomasy. Ten kierunek działalności jest popierany przez rząd Stanów Zjednoczonych, który udziela ulg podatkowych oraz inne jego inicjatywy ukierunkowane na niezależność energetyczną. Według specjalistów z Genecor International – duńskiego oddziału firmy Danisko, w przypadku etanolu są tak na prawdę dwa rynki enzymów. Pierwszym jest już istniejący i gwałtownie rozwijający się ogólnoświatowy rynek enzymów, które hydrolizują skrobię kukurydzianą i pochodzącą z innych zbóż do cukrów prostych, a te mogą fermentować dając etanol. Druga kategoria enzymów, będąca wciąż w stadium opracowywania, będzie wykorzystywana do uzyskiwania etanolu z biomasy celulozowej, takiej jak łodygi kukurydziane, trawa preriowa i wióry drzewne. Jednak przemysłowa metoda wytwarzania etanolu z celulozy jeszcze nie istnieje. Mimo to, zaawansowane enzymy potrzebne do zrealizowania tego celu są jednym z najbardziej fascynujących rynków przyszłości.
Firma Genecor zajmuje się komercyjnym opracowywaniem enzymów, które w przyszłości mogłyby być odpowiednie do produkcji biopaliw z celulozy. Podobnymi przedsięwzięciami zajmuje się większość innych czołowych uczestników rynku enzymów, w tym Syngenta, Diversa, DuPont, Novozymes, a także Codexis.
Firma Sygenta ma nadzieję na stworzenie enzymów koniecznych dla funkcjonowania „zielonych” fabryk produkujących biopaliwa na bazie celulozy. Ich celem jest przeszczepienie występujących w przyrodzie genów kodujących pożądane enzymy do komórek tych roślin, które mogłyby później produkować te enzymy z wysoką wydajnością. Enzymy, których ekspresja zachodzi w roślinach, mogą stać się najtańszym, w porównaniu do tradycyjnych metod produkcji jak fermentacja, źródłem ich pozyskiwania.
Firma Diversa, która współpracuje z Syngenta w ramach tego programu biopaliw, poszukuje genów kodujących enzymy degradujących celulozę, które mogą pochodzić z najróżniejszych zakątków zróżnicowanego świata przyrody. Niektóre z tych genów wywodzą się nawet z żołądków krów, które mają zdolność trawienia celulozy.

Diversa dysponuje opatentowaną technologią selekcji i screeningu, stosowaną do wyszukiwania genów najbardziej odpowiadających różnym celom przemysłowym, między innymi wysokowydajnej, enzymatycznej produkcji biopaliw. W każdy proces komercyjnej konwersji celulozy będą najprawdopodobniej zaangażowane „koktajle” enzymów, zwierające od dwóch do sześciu enzymów dopasowanych do konkretnego surowca celulozowego. Pierwszy z produktów enzymatycznych opracowanych we współpracy Sygenta-Diversa powinien być dostępny w ciągu mniej więcej pięciu lat. Mimo to, technologiczny sukces enzymów do produkcji etanolu z celulozy nie musi się przełożyć na sukces ekonomiczny w skali przemysłowej. Działalność fabryk wytwarzających etanol z celulozy byłaby bez wątpienia realna pod względem komercyjnym, jeśli ceny etanolu pozostałyby na tym samym poziomie lub wyższym, co w ciągu ostatnich 12 miesięcy. Jednak, tradycyjnie wysokie ceny mogą się nie utrzymać. Mimo to, na dłuższą metę koncepcja konwersji celulozy do paliw będzie opłacalna, ponieważ technologie przetwarzania szybko się rozwijają i prawdopodobnie uczynią metody produkcji bardziej wydajnymi.

Farmacja
W międzyczasie, według szacunków ekspertów z Freedonii, sprzedaż enzymów w sektorze farmaceutycznym ma się do 2010 r. rozwijać w tempie opisywanym liczbami dwucyfrowymi. Firma przypisuje to w głównej mierze gwałtownej ekspansji rynku leków (orphan drugs), stosowanych podczas terapii zaburzeń związanych z magazynowaniem lizosomów, a także ciągłym wzrostem neuromodulatorów.
Błyskawicznie rozwijają się także enzymy stosowane przy karmieniu zwierząt, a szczególnie te stymulujące wchłanianie fosforu podczas trawienia. Jak zauważa Freedonia, za tym trendem kryje się poparcie rządowe w USA dla farmerów starających się ograniczyć straty fosforu w odpadach zwierzęcych.
Przemysł przetwórstwa chemicznego także jest postrzegany jako obiecujący cel dla wytwórców enzymów. Firma Codexis, która wraz z Shell Oil wprowadziła ostatnio program opracowywania biopaliw, posiada także opatentowane technologie z zakresu genomiki. Dzięki nim możliwe jest ograniczenie o połowę ilości etapów w przemysłowych syntezach chemicznych. Ten system funkcjonuje dzięki przyspieszaniu odkryć naukowych oraz optymalizacji genów kodujących enzymy, które czynią syntezy chemiczne bardziej wydajnymi i generującymi mniejsze ilości odpadów. Według przedstawiciela firmy Codexis, minimalizacja odpadów związanych z przetwórstwem jest coraz bardziej istotną kwestią dla nabywców enzymów z branży chemicznej.
Potencjalni klienci firmy Genencor, dysponującej ogólnoświatową siecią przedstawicieli i dystrybutorów produktów enzymatycznych, nie zawsze są świadomi korzyści związanych ze stosowaniem enzymów. Kluczową informacją na temat enzymów, którą przedstawiciele firmy starają się przekazać kierownikom do spraw zakupów branży chemicznej jest to, że enzymy można dobrać tak, aby pasowały do wielu różnych rodzajów procesów przetwórczych, lub można je użyć jako składniki aktywne produktów. 

Na podstawie Chemical & Engineering News Najświeższe informacje w kanale RSS (jak używać)

Zawartość numeru:

• Technologie:
  • Instalacja Destylacji Ekstrakcyjnej w Petrochemii – Blachownia S.A.
  • 20% do 2020 roku
• Sympozja:
  • ZAKOBUILDING 2007
• Chemia Gospodarcza i Kosmetyki:
  • Emulgatory
  • FLAVOCON®... dostawca flawonoidów do skóry
• Zarządzanie:
  • Nowe przepisy prawne w obszarze biocydów, Część I
  • Systemy Zarządzania, a Przemysł Chemiczny, Część I
• Rynki Chemii:
  • Zdaniem dystrybutorów
  • Biopaliwa i farmacja napędzają rynek enzymów

Zobacz pozostałe numery Chemical Review »