Pistetään sinilevät töihin

Syanobakteerit eli sinilevät sitovat arviolta kolmanneksen ilmakehästä poistuvasta hiilidioksidista. Me ihmiset haluamme kuitenkin hyötyä syanobakteereista vielä enemmän.

Yhteiskuntamme on nyt ja vielä pitkään tulevaisuudessa riippuvainen öljystä. Raakaöljy on syntynyt vuosimiljoonia sitten meren pohjaan vajonneista levistä. Nykypäivänä tutkimme, miten syanobakteerit voivat sitoa ilmakehään vapautettua hiiltä ja tuottaa siitä polttoaineita, muoveja, kemikaaleja ja ruokaa pöytään.

Syanobakteerilajeja on tuhansia ja ne elävät kaikkialla missä valoa on saatavilla, Antarktikselta aavikoille. Tästä kaartista löytyy lukemattomia hyödyllisiä edustajia, jotka tuottavat vielä lukuisampia haluttuja aineita. Monimuotoisuus ja eliöiden monimutkaisuus tekevät kuitenkin tutkimuksesta haastavaa: syanobakteerit eivät toimi meidän eduksemme vaan elävät luonnollisesti omaa elämäänsä.

Syanobakteereista saadaan kemikaaleja kahdella tavalla. Ensinnä bakteereiden voidaan antaa kasvaa ja tuotteet eristää kerätystä solumassasta. Toisaalta elävät solut tuottavat haluttua kemikaalia, joka kerätään kasvatuksesta pois. Jos syanobakteeri itsessään korjataan talteen, sen halutaan kasvavan nopeasti ja sisältävän mahdollisimman paljon hyödyllisiä kemikaaleja. Jos syanobakteeri taas valmistaa jatkuvasti haluttua tuotetta, voidaan aineenvaihduntaa muokata oikean tuotteen valmistamiseen ja keräämiseen sopivaksi. Tuotannon aikana pitkäikäiset ja kestävät solut ovat nopeakasvuisempia parempia. Riippuu käyttötarkoituksesta, valitaanko solumaailman rekka-auto vai Ferrari.

Useimmat meistä ovat kesäisin törmänneet sinileväkukintoihin eli syanobakteerien massaesiintymiin. Lämpötilan ja ravinteiden salliessa levät kasvavat nopeasti, ja suomalaisen työmoraalin mukaisesti haluamme tietenkin laittaa ne hommiin. Syanobakteereja voidaan nimittäin käyttää myös keräämään ravinteita jätevesistä ennen kuin ne päätyvät vesistöihin. Silloin voidaan valita kasvatettavaksi laji, joka ei tuota myrkyllisiä aineita. Typen sekä fosforin sitonut solumassa voidaan käyttää uudelleen lannoitteena tai rehuna. Elävät organismit voivat puhdistaa vesistöä, ilmaa tai maaperää, ja syanobakteereja on tutkittu myös raskasmetallien tai orgaanisten saasteiden poistoon.

Yhteyttävinä eliöinä syanobakteerit voivat tehdä tämän kaiken aurinkoenergialla, jonka ne keräävät ilman välikäsiä. Vaikka syanobakteerit ovat eläneet maapallolla miljardeja vuosia, itse olemme kuitenkin uusia tulokkaita, emmekä ymmärrä kaikkea yhteyttävän solun säätelyä ja aineenvaihduntaa. Ennen kuin saamme syanobakteerit töihin, meillä on vielä runsaasti töitä jäljellä.

Otso Turunen
Kirjoittaja on biokemian väitöskirjatutkija, joka tutkii syanobakteerien geenien säätelyä.