Espoossa käynnistyi hurja projekti: maaperästä löytyneen mikrobin toivotaan pelastavan maapallon – ”Rotat olivat kissan kokoisia” - Kotimaa - Ilta-Sanomat

Espoossa käynnistyi hurja projekti: maaperästä löytyneen mikrobin toivotaan pelastavan maapallon – ”Rotat olivat kissan kokoisia”

Suomessa kehitettiin 1970-luvulla tekniikka valmistaa ravintoa sellutehtaan jätevesistä. Homma kuitenkin lopetettiin ja sen mahdollistanut mikrobi säilöttiin syväjäähän. Nyt se on herätetty eloon.

6.2. 18:01 | Päivitetty 6.2. 19:51

Tarinan alku on kuin tieteiselokuvaa: maisteri Otto Gadd löytää 1960-luvun alussa mikrobin, joka pystyy tekemään jätevedestä ravintoa.

Puhutaan, että Oy Keskuslaboratorio Ab:n tutkijat kaivoivat mikrobin esiin maaperästä jostain Jämsänkosken sellutehtaan lähiseudulta. Liikesalaisuuden vuoksi paikasta ei hiiskuttu.

Toisen teorian mukaan alkusieni kaapaistiin jostain sulfiittisellutehtaan putkistojen uumenista, missä happamat liemet olivat muovanneet maaperän hajottajasienestä jätevesien ravinteita ahmivan mutantin.

Olipa totuus sienen löytämisestä kumpi tahansa, olennaiseksi myöhempien vaiheiden kannalta muodostui, että tutkijat saivat tärkeän näytteen talteen. Se suljettiin petrimaljaan ja kuljetettiin suomalaisten paperitehtaiden yhdessä omistaman Keskuslaboratorio Oy:n tiloihin Helsinkiin jatkotutkimuksiin 300 muun sieninäytteen kanssa.

Haluttiin löytää mikrobi, joka parhaiten tuottaa yksisoluproteiinia sellutehtaan jäteliemistä.

Jämsänkosken sulfiittiselluloosatehtaan yhteydessä sijaitsevan pekiloproteiinitehtaan koneita. Pekiloa kasvatettiin selluloosaprosessin jäteliemessä. Tehdas avattiin vuonna 1975 ja sen omisti Yhtyneet Paperitehtaat.­

Vuosien tutkimusten jälkeen parhaaksi havaittiin muuan Paecilomyces variotii- niminen sieni. Sille annettiin iskevämpi nimi kuin Kalevalan sankarhahmo: Pekilo. Ja hyvinvointia jauhavaa sampoa siitä suunniteltiinkin pelätyn väestöräjähdyksen jälkeiseen ravintopulaan.

Pekilosienen tuottamien proteiinien kaltaiset yksisoluproteiinit eli SCP:t (single cell protein) nähtiin 1960-luvulla lupaavana ratkaisuna siihen, miten ihmiskuntaa uhkaava ruokapula ratkaistaan.

Suomalaista sellutehtaan jätteitä ahmivaa pekiloprosessia tultiin ihmettelemään ulkomaita myöten. Tampereella järjestettiin 1978 kansainvälinen Pekilo-symposium. Tukijoita oli mukana idästä ja lännestä. Pekiloproteiinia tutkittiin maailman tunnetuimmassa tiedeyliopistossa Yhdysvaltain MIT:ssä.

Sitten kaikki unohtui. Pekilo pantiin purkkiin ja syväjäädytettiin VTT:n mikrobikokoelmaan vuosikymmeniksi Kalevalan viimeisen runon hengessä.

Annapas ajan kulua, päivän mennä toisen tulla, taas minua tarvitahan.

Nyt pekilo on herätetty unestaan ja sen toivotaan pelastavan maapalloa tämän ajan vitsauksilta, kuten sademetsien hävitykseltä soija­proteiini­tuotannon tarpeisiin.

Vanha pekilon mainosjuliste.­

Toiveiden itiöitä leijui ilmassa jo yli puoli vuosi­sataa sitten, kun pekilo­sienen ympärille käynnistettiin laaja kehitys­projekti 1964. Tavoite oli mullistaa ravinnontuotantoa 1960-luvun teknologiauskon hengessä, mutta projektilla oli myös toinen lyhyen aikavälin tavoite. Pekilosienen kasvatus oli toimiva keino puhdistaa vanhojen sulfiittisellutehtaiden vesistöjä saastuttavat jätevedet sokereista ja etikasta.

Metsäteollisuus suoristi rivinsä pekiloprosessin kehittelyn taakse. Kahdeksan yritystä perusti Sulfiittijäteliemestä valmistettavien tuotteiden kehitysryhmän, ytimekkäämmin SITU:n.

Pekiloprosessille haettiin patentit Suomessa, Yhdysvalloissa ja Saksassa. Prosessin markkinointi siirrettiin konepajayhtiö Tampellalle, joka myös ryhtyi suunnittelemaan ja valmistamaan maailman ensimmäisen pekiloproteiinitehtaan laitteistoja.

Kymmenen vuotta pekiloprojektin syntysanojen jälkeen avattiin ensimmäinen sulfiittisellutehtaan jätevedestä ravintoproteiinia valmistava tehdas Jämsänkoskella Yhtyneiden Paperitehtaiden sellutehtaan kylkeen. Kuusi vuotta myöhemmin toinen pekilotehdas kohosi Metsä-Serlan sulfiittisellutehtaan jatkeeksi Mänttään.

Rehuksi ja sitä kautta ihmisen ravinnoksi päätynyttä proteiinia syntyi Jämsänkoskella vuodessa 10 000 tonnia, Mäntässä vähän vähemmän.

Suomessa sellutehtaan jätevedestä tuotettua proteiinia toimitettiin Yhdysvaltoihin maineikkaaseen MIT-yliopistoon, jossa sitä syötettiin koemielessä ihmisille kliinisissä kokeissa.

Sitten kaikki pysähtyi pekilorintamalla kuin seinään. Viimeinen pekiloproteiinitehdas lopetti Suomessa 1991, siitä tuli taidemuseo.

Aivan kaikkea ei kuitenkaan hävitetty.

Pieni erä aikanaan vaivalla eristetyn sienen itiöitä oli pakattu koeputkeen. Se syväjäädytettiin VTT:n mikrobikantakokoelmaan ja jätettiin odottamaan parempia aikoja.

Pekilon rihmastoa kuvattuna mikroskoopin linssin läpi.­

Lauhempi pakkanen hyydyttää prosesseja tammikuussa 2021, mutta espoolaisen yrityspuiston pienessä laboratoriossa on pekilolle optimilämmintä.

– Älkää säikähtäkö, täällä ei ole siivottu, pekilosienen uudelleen herättäneen EniferBio-yhtiön toimitusjohtaja Simo Ellilä sanoo.

On myöhäinen ilta ja Ellilä on saapunut kahden muun osakkaan Anssi Rantasalon ja Heikki Keskitalon kanssa juuri Lappeenrannasta työmatkalta. Startup-yrittäjillä päivät tuppaavat venymään.

Tilat ovat sekoitus laboratoriota, koetuotantoa ja markkinointia, ehtaa start up -meininkiä. Seinällä kehyksissä komeilee hieman jo kellastuneita pekilomainoksia Yhtyneiden paperitehtaiden Jämsänkosken ja Serlachiuksen Mäntän pekilotehtaiden tuotteista.

Ne ovat kiehtovaa teollista ajankuvaa vuosikymmenten takaa, mutta seinän takaa toisesta huoneesta kuuluu tähän hetkeen palauttavaa tasaista porinaa. Siihen sekoittuu aina välillä korahdus.

Asiakkuuspäällikkö Heikki Keskitalo ja tieteellinen johtaja Anssi Rantasalo haistelevat pekiloa.­

Ääni lähtee annostelupumpuista, jotka syöttävät uutta ravintoa läpinäkyvissä putkissa poreilevaan kasvatusliuokseen. Prosessi on jatkuvatoiminen ja hetken kuluttua ajastinlaitteisto imaisee syntynyttä sienipitoista nestettä kylmälaatikosta kehitettyyn välivarastoon.

Tällainen taukoamatta pyörivä tuotanto oli aikanaan pekiloprosessin valtti suhteessa muihin yksisoluproteiinien tuotantotapoihin. Jatkuvatoimisuus sopi erityisesti sellutehtaille, jotka eivät juuri pysähtele.

– Me saimme nämä käyntiin viime torstaina, Ellilä sanoo ja nuuhkaisee päivän aikana kylmälaatikkoon siirtynyttä erää.

Nostamme tipan hieman hiivalta tuoksahtavaa liuosta mikroskoopin alle. Siellä näkyy sienirihmastoa, joka on kasvanut vauhdikkaasti. Rihmamaisuus on iso etu, kun tuotannosta tehdään teollisuutta. Rihman sisään kehittyneet valkuaisaineet saadaan eroteltua kasvatusliuoksesta helpommin kuin esimerkiksi kilpailevien hiivavalmisteiden yksittäiset solut.

Fermentorin läpi käynyttä pekiloa kylmäastiassa.­

EniferBio-yhtiön toimitusjohtaja Simo Ellilä haistelee pekiloa.­

Pekilo on ahkera sieni. Valkuaisainetta tuottava prosessi lähtee huimaa vauhtia käyntiin, kun sille luodaan otolliset olot. Tarvitaan ravinteita, sopiva lämpötila ja riittävästi happea ja kohta ravinnoksi tai rehuksi kelpaavaa proteiinia alkaa syntyä.

”Neljän viiden tunnin kuluttua tuotanto on 15 kiloa proteiinia kuutiometriä kohti”, laitteiston suunnitelleen Tampellan insinööri Håkan Romantschuk kirjoitti 1970-luvun alussa.

Romantschuk on auttanut EniferBion alkutaivalta jakamalla 1970-luvulla hankittua biotekniikan tietoa. Se oli melkein jo unohtumassa jopa alan opiskelijoilta. Ellillä ja koko paikalla oleva tiimi luki 2000-luvun alussa biotekniikkaa, mutta kukaan heistä ei ollut opiskelujen aikana kuullut pekilosienestä.

Pekilosieneen Ellilä tutustui myöhemmin työelämässä kehittäessään VTT:llä rehua yksimahaisille tuotantoeläimille. Siis niille, jotka eivät märehtivän lehmän tavoin pysty pilkkomaan selluosaa aminohapoiksi.

Elillä havaitsi, että 1970–80-luvilla suomalaisen metsäteollisuuden jätevirtojen ympärille oli rakennettu toimiva tapa tuottaa yksisoluproteiineja.

Hän oli Brasiliassa työskennellessään tutustunut sikäläisen sokeriteollisuuden valtaviin jätemääriin, joita ei juuri hyödynnetty.

– Tajusin, että maailmassa on paljon teollisia sivuvirtoja, joihin Suomessa kehitettyä pekiloprosessia voisi soveltaa.

– Keskuslaboratorio oli tehnyt valtavan työn pekiloprosessin kehittämisessä, jota Tampella, Serlachius ja Yhtyneet Paperitehtaat jatkoivat teolliseen mittakaavaan. Koko prosessi oli kuitenkin tehokkaasti unohtunut, Ellilä sanoo.

Pekilon bioprosessissa sienelle syötetään ravinteita, muun muassa maitohappoa.­

Hän keräsi ympärilleen ryhmän, joka alkoi VTT:n yrityshautomossa kehittää jätevirtoihin perustuvaa proteiinituotantoa siitä, mihin se vuosikymmeniä sitten jäi. Nyt ajureina toimivat ilmastonmuutos ja sademetsien raivaamisesta soijaproteiinin tuotantoon kumpuavat ympäristöuhkat.

Ellilällä ja yhtiön tieteellisellä johtajalla Rantasalolla on tausta VTT:n tutkijana, asiakkuuspäällikkö Keskitalo puolestaan tuntee suunnan, minne pekilotuotteita aiotaan ensi vaiheessa myydä: valtavaksi tuotantoalaksi paisuneelle kalankasvatusteollisuudelle.

– Kalankasvatus käyttää paljon soijaproteiiniin perustuvaa konsentraattia. Soijarehun kasvatusta varten raivataan paljon sademetsää, Keskitalo sanoo.

Kahden Jämsänkoskella 1970-luvulla toimineen pekilo­fermenterin tuotanto vastaa noin 6 500 hehtaarin soijapellolta saatavaa proteiini­määrää.

Vanha pekilon mainosjuliste.­

Keväällä 1975 UPM:n edeltäjän Yhtyneiden Paperi­tehtaiden Jämsän­kosken tehtaalla oli kaksikin juhlan aihetta.

Uusi hieno­paperi­kone PK4 esiteltiin, mutta kutsu­vieraiden huomion vei paperimiesten harmiksi pekiloproteiinitehtaan avajaiset.

”Vieraat kuljeskelivat tehtaalla kuin kirkossa. Kiertokäynti päättyi murennetun tippaleivän kappaleita muistuttavan valmiin tuotteen pureskeluun. Vaikka pekiloproteiini ei ainakaan tässä vaiheessa olekaan tarkoitettu ihmisravinnoksi, näytti Olle Palmgren (tehtaan isännöitsijä vuorineuvos Olof Palmgren) rohkaisevaa esimerkkiä heittelemällä pekiloa kourakaupalla suuhunsa”, Yhtyneiden Paperitehtaiden henkilöstölehti Työn äärestä kirjoitti.

– Itse en maistanut pekiloa, mutta sen tehoa pystyin havainnoimaan työhuoneen ikkunasta, eläkkeellä oleva sellutehtaan käyttöinsinööri Erkki Puru, 72, naurahtaa.

Pekilosäkkien varasto oli Purun työhuonetta vastapäätä. Kastuneita säkkejä oli jätetty ulos ja rotat olivat löytäneet hyvän proteiinilähteen.

– Pekilolla itsensä lihottaneet rotat olivat valehtelematta kissan kokoisia, ja karva kiilsi kuin turkiseläimellä, Puru muistelee.

Pekilo kasvatti rotevia rottia, mutta itse sienen kasvu fermentoreissa oli vieläkin suurempi ihmettelyn aihe. Nopeasti havaittiin, että sienen kasvua rajoitti oikeastaan vain hapen puute. Ilmaa piti alkaa pumpata kasvatussiiloihin, mutta siitä syntyikin ongelmia. Ilman mukana kulkeutuneet mikrobit valtasivat kasvatus­reaktorit.

 Pekilolla itsensä lihottaneet rotat olivat valehtelematta kissan kokoisia ja karva kiilsi kuin turkiseläimellä.

– Prosessiteknologisesti menetelmä toimi hyvin sen jälkeen, kun opittiin puhdistamaan fermentoreihin puhallettava ilma kuumentamalla.

Saanto oli hyvä.

– Jos sellua tuotettiin sata yksikköä, niin pekiloa saatiin sivutuotteena kymmenen prosenttia, Puru muistelee.

Pekiloa fermentorissa.­

Vaikka pekiloprosessi oli uraauurtava maailmanmitassa, itse ajatus sulfiittisellutehtaan jätevesiin jäävien sokereiden hyödyntämisestä ei ollut uusi. Jo 1920-luvulla sellutehtaiden jäteliemistä tehtiin Suomessa hiivaa ja 1940-luvulla sotavuosien niukkuudessa selluhiivaa syötettiin kanoille.

Sulfiittiselluprosessissa yli jääviä puun sokereita käytettiin myös alkoholin valmistamiseen. Yhtyneiden Jämsänkosken tehtaalla proteiininvalmistus syrjäytti pirtuntekemisen. Valkuaisainekoostumukseltaan pekilo vastasi hyvin soijarouhetta. Valkuaisainepitoisuudeksi luvattiin enemmän kuin 50 prosenttia.

Pekilo hyväksyttiin Suomessa 1971 rehuvalmisteeksi, mutta siitä olisi todennäköisesti voitu kehittää myös suoraan ihmisravinnoksi kelpaava tuote.

Maineikas yhdysvaltalainen tiedeyliopisto MIT vertaisi 1980-luvulla pekiloproteiinia toiseen hiivamenetelmällä valmistettuun quorn-proteiiniin –samaan, jota löytyy jo ruokalistoilta.

Tutkimusten tulokset osoittivat, että molemmat olivat ravitsevia proteiinin lähteitä ihmisille.

– Siinä kokeessa käytetyn pekiloproteiinin nukleiinihappopitoisuutta ei ollut alennettu, ja tämän takia pekilon tulokset olivat hieman huonommat kuin quornin. Jos suomipoika olisi älynnyt hieman käsitellä pekiloa, niin sitä voisi löytyä quornin rinnalta kaupan pakastealtaasta, Ellilä sanoo.

Asiakkuusjohtaja Heikki Keskitalo pitelee käsissään pekilon juurta eli ymppiä.­

Miksi sitten mainio pekiloprosessi kuivui kokoon ja sen mahdollistanut sieni syväjäädytettiin?

Pääsyy oli selluvalmistustekniikan muuttuminen. 1980–90-luvulle tultaessa sulfiittisellun keitto Suomessa loppui ja korvautui modernimmalla sulfaattimenetelmällä. Kansainväliset suhdanteetkin muuttuivat epäedullisiksi.

– Kun investointipäätös tehtiin, rehuproteiinin hinta oli poikkeuksellisen korkealla. Sitten markkinoille alkoi tulla edullista kalajauhoa sekä soijaproteiinia ja hinnat laskivat. Ei pekilotehdas koskaan mikään varsinainen rahasampo ollut, mutta toiminta oli tuottavaa, Puru muistelee.

Yhtyneiden pekilotehdas lopetti toimintansa 1982, Mäntässä sinniteltiin vuoteen 1991, jolloin vanha sellutehdas lopetti.

– Oli tavallaan harmi, että näin hyvä prosessi jonka eteen tehtiin töitä ja toimi jäi hyödyntämättä. Olen pohtinut, että kannattaisiko tuotanto joskus aloittaa, Puru sanoo.

Hän ei ollut kuullut espoolaisen EniferBio yhtiön aikeista aloittaa pekiloproteiinin tuotanto teollisuuden sivuvirroista.

– Niinkö? Olen iloinen, että joku kehittää taas prosessia. Toivotan heille onnea, Puru sanoo.

Uudella sukupolvella on tekemisen meininki. Biotekniikan uudet välineet antavat paljon sellaista, mistä 1960-luvulla pekiloproteiinin valmistusta kehittäneet voivat vain haaveilla.

EniferBio-yhtiön tieteellinen johtaja Anssi Rantasalo avaa syväpakastimen oven, jossa pekiloa säilytetään –81 asteessa.­

Valmista, kuivattua pekiloa esimerkiksi lohen ruokintaan.­

Entisen kokemuksen päälle on hyvä rakentaa. Startup-yrityksen seinällä olevat 1970-luvun mainostaulut todistavat siitä, että prosessi on ollut teollisessa mitassa toimivia.

– Olen kuljettanut näitä tauluja mukani Keski-Euroopassa, kun olen käynyt esittelemässä ideaa, Simo Ellilä naurahtaa.

Pyörää ei tarvitse aina keksiä uudelleen.

Osion tuoreimmat

Luitko jo nämä?