Teollisuusentsyymeistä kansainvälisesti verkostoitunutta liiketoimintaa

Transkriptio

1 Tekesin katsaus 287/2012 Teollisuusentsyymeistä kansainvälisesti verkostoitunutta liiketoimintaa Matti Korhola, Marjo Uusikylä (toim.)

2 Tekes rahoitusta ja asiantuntemusta Tekes on innovaatiorahoittaja. Rahoitamme kasvuun ja uuteen liiketoimintaan tähtäävien innovaatioiden kehittämistä ja uuden osaamisen luomista. Kannustamme edelläkävijyyteen. Asiakkaitamme ovat yritykset, tutkimusorganisaatiot ja julkisten palvelujen tarjoajat. Tekesillä on vuosittain käytettävissä avustuksina ja lainoina noin 550 miljoonaa euroa tutkimus- ja kehitysprojektien rahoitukseen. Tekesin ohjelmat valintoja suomalaisen osaamisen kehittämiseksi Tekesin ohjelmat ovat laajoja monivuotisia kokonaisuuksia, jotka on suunnattu elinkeinoelämän ja yhteiskunnan tulevaisuuden kannalta tärkeille alueille. Ohjelmilla luodaan uutta osaamista ja yhteistyöverkostoja. Copyright Tekes Kaikki oikeudet pidätetään. Tämä julkaisu sisältää tekijänoikeudella suojattua aineistoa, jonka tekijänoikeus kuuluu Tekesille tai kolmansille osapuolille. Aineistoa ei saa käyttää kaupallisiin tarkoituksiin. Julkaisun sisältö on tekijöiden näkemys, eikä edusta Tekesin virallista kantaa. Tekes ei vastaa mistään aineiston käytön mahdollisesti aiheuttamista vahingoista. Lainattaessa on lähde mainittava. ISBN ISSN Kannen kuva: Roal Oy Toimitus: Info Plus Taitto: Promedia Studio

3 Esipuhe Tekes on käynnistänyt joukon selvityksiä, joissa kuvataan jonkin tietyn avainteknologian tai tieteellisen perushavainnon kehityspolku liiketoimintaosaamiseksi. Tarkasteltaviksi on valittu jo liiketoiminnan käynnistymiseen johtaneita kohteita, joilla on kansainvälisillä markkinoilla merkittävää liiketoimintapotentiaalia. Useita yrityksiä koskettavana nämä tarkastelut poikkeavat olennaisesti yksittäisten yritysten historiikeista. Tekes on ollut vahvasti mukana kohteeksi valittujen alojen kehityksessä. Kansainväliseen menestykseen johtaneet kilpailukykytekijät ovat muodostuneet pitkän innovaatioprosessin aikana. Vankan kilpailuaseman saavuttaminen on vienyt aikaa muutamasta vuodesta kymmeniin vuosiin. Edellytyksenä on ollut pitkäjänteinen uurastus ja selkeät strategiset visiot. Joskus sattumakin on osaltaan vaikuttanut kaupallisen läpimurron syntyyn. Kansainvälisen läpimurron toteutumiseen verkostoilla on ollut keskeinen vaikutus. Tekes on valinnut kunkin kuvauksen kirjoittajaksi kyseisen kehityspolun tuntijan, joka on saattanut itsekin osallistua kehitystyöhön sen eri vaiheissa. Kehityspolku kuvataan sellaisena kuin sen luomiseen osallistuneet henkilöt ovat itse sen alan sisältä nähneet. Kuvaukseen on valikoitu olennaisimmat havainnot kehityspolun varrelta. Kehityspolkukatsauksia on julkaistu vuodesta 2009 lähtien. Niissä on kuvattu etätunnistusteknologian, ruoripotkureiden, ohjelmistojen ja sääpalvelujen kehitystä. Tuorein, dieselpolttoaineen kehityspolun kuvaus, ilmestyi syksyllä Tekes julkaisee myös jatkossa vastaavia katsauksia. Tämä katsaus teollisuusentsyymien tuotannon kehityspolusta ja alan kilpailukykyyn vaikuttaneista avaintekijöistä perustuu Matti Korholan pitkäaikaiseen kokemukseen suurten yritysten palveluksessa ja yliopistossa. Korhola on haastatellut keskeisiä alan toimijoita. Innovaatiopolitiikan tavoitteet toteutuvat kohdistamalla rahoitusta ennen kaikkea liiketoimintoja ja elinkeinoja uudistaville tutkimus-, kehitys- ja innovaatiotoiminnan edelläkävijöille. Osaavat yritykset voivat toimia Suomesta käsin osana globaaleja arvoverkkoja. Kasvavat ja pääasialliset markkinat löytyvät maailmalta ja arvo syntyy globaaleissa, monikulttuurisissa liiketoiminnan verkostoissa. Menestys luodaan yhdessä muiden maailman kärkeä edustavien osaajien kanssa. Arvon lisäyksessä aineettomien sisältöjen merkitys on kasvanut. Toiminta on vahvasti verkottunutta ja tutkimuksellista. Muutosta on katalysoinut ympäristötietoisuuden kasvu. Yritysten pitkäjänteinen sitoutuminen innovaatiotoimintaan vahvistaa kilpailukykyä ja lisää Suomen kiinnostavuutta ulkomaisille investoinneille. Lokakuussa 2012 Tekes 3

4 Tekes kumppanina teollisten entsyymien kehitystyössä Teppo Tuomikoski, Tekes Suomi on vahva teollisten entsyymien tuottajamaa. Perustaa nykyinnovaatioille loivat Alkon ja Suomen Sokerin investoinnit biotekniikkaan 1980-luvulla. Näiden yhtiöiden käynnistämistä tutkimus- ja kehitystoiminnoista liikkeelle lähteneet polut ovat johtaneet merkittävään liiketoimintaan. Nykypäivänä suomalaiset teollisten entsyymien tuotantolaitokset ja tutkimusosaaminen edustavat maailman kärkeä. Tarina on kiehtova. Näemme siinä päättäväisyyttä ja lujaa uskoa uuden teknologian mahdollisuuksiin. Näemme vaikutuksia maailman murroksista, kuten Euroopan unioniin liittymisestä. Näemme uudelleenjärjestelyjä yrityskentässä, voimakasta kansainvälistymistä, erilaisten liiketoiminnan intressien yhteen kytkennän haasteita, teknologiakehityksen varhaisvaiheeseen liittyviä patenttikarikoita ja yhteistyötä. Alan osaaminen Suomessa on kasvanut tasaisesti. Juuri osaamisesta onkin muodostunut yksi niistä voimavaroista, jotka sitovat entsyymiliiketoiminnan edelleen Suomen maaperään. Kuva: Roal Oy Tässäkin kehitystarinassa saavutettu tulos poikkeaa lähtötilanteen tavoitteista. Tavoitteet eivät toteutuneet tarkasti suunnitelman mukaisesti, sen sijaan syntyi toisenlaiseen viittaan pukeutunut menestystarina. Lopputulos on hyvä. Teollisuusentsyymien tuotantoteknologioiden kehityksessä suomalaisilla veturiyrityksillä on ollut suurin rooli. Kehitystä tukevaa tutkimusja kehitysosaamista on tarjonnut erityisesti VTT. Tekes puolestaan on riskirahoittajana ja aktiivisena verkottajana myötävaikuttanut osaamispohjan kasvuun ja vahvistanut Suomessa toimivien yksiköiden kansainvälistä kilpailukykyä. Ala on ollut yksi painopistealueista myös monissa Tekesin ohjelmissa, kuten Neo- Bio Uusi bioteknologia, BioRefine Uudet biomassatuotteet ja erityisesti SymBio Biotekniikasta tuotantoon. Näiden ohjelmien yhteisbudjetti on ollut noin 300 miljoonaa euroa vuosien aikana, josta osa on kohdistunut nimenomaan teollisten entsyymien kehitykseen. Vuonna 2012 päättyneessä SymBio-ohjelmassa Tekes rahoitti projekteja, joissa muun muassa: kehitettiin entsyymi, jonka avulla pyykki voidaan pestä tehokkaasti puhtaaksi myös niin alhaisissa lämpötiloissa ettei vesihanasta koneeseen tulevaa vettä tarvitse lämmittää ja säästyy energiaa Bacillus bakteereita kehitettiin menetelmiä, joilla on parannettu entsyymien tuotannossa käytettävien isäntäorganismien suorituskykyä kehitettiin entsyymi, jonka avulla sellu- ja paperiteollisuudessa voidaan tehostaa prosesseja, säästää energiaa ja vähentää 4

5 jätteen syntyä; entsyymi soveltuu myös myrkyllisten yhdisteiden poistamiseen jätevesistä osoitettiin entsymaattisen kuitumuokkauksen toimivan paperiteollisuuden sovelluksissa kasvatettiin paperiteollisuuden ja entsyymiteollisuuden yhteistyötä löydettiin kaupalliseen käyttöön soveltuvia uusia entsyymejä ja kehitettiin niihin perustuvaa liiketoimintaa parannettiin uuden bioteknisen tuotantomenetelmän avulla saantoa ja tuotantomääriä ja alennettiin lopputuotteen hintaa Teollisuusentsyymien kehitystyö maassamme on ollut tuloksellista. Yrityksissämme on luotu kannattavaa liiketoimintaa ja useita hyvin myyviä, elämäämme huomaamattomasti helpottavia tuotteita todellista arkipäivän biotekniikkaa. Kuvat: Roal Oy 5

6 Tekijän alkusanat Tämä katsaus teollisuusentsyymien kehitystyöstä Suomessa sekä sen pohjalta käynnistyneestä kansainvälisesti verkostoituneesta liiketoiminnasta julkaistaan Tekesin katsauksia -sarjassa vuonna 2012 täydennettynä muutamien alan kehittämiseen merkittävällä työpanoksellaan osallistuneiden henkilöiden haastatteluilla. Toivon näiden haastattelujen syventävän ymmärrystä siitä, miten innovatiiviseen tutkimus- ja kehitystoimintaan perustuvalla kansainvälisesti ankarasti kilpaillulla alalla lisäarvo luodaan ja markkinat löydetään. Tässä katsauksessa keskityn kuvaamaan ne teollisuusentsyymien tuotantoon johtaneet kehityspolut, jotka lähtivät 1980-luvulla liikkeelle suomalaisen sokeriteollisuuden ja suomalaisen alkoholijuomateollisuuden sivuvirroista sekä uusien liiketoimintojen kehittämistarpeista. Tartuin mielelläni katsauksen kirjoitustyöhön, sillä teollisuusentsyymit liittyvät läheisesti suurimpaan osaan omaa työuraani. Toimin vuosina Alkon tutkimuslaboratoriossa, ensin biokemisti-tutkijana, sitten vuosina mikrobiologian osaston päällikkönä ja vuosina tutkimuslaboratorion johtajana. Vielä suurimman osan vuotta 1995 toimin vanhempana tutkijana Primalco Oy:n palveluksessa. Sen jälkeen olen työskennellyt tutkimuksen ja tuotekehityksen konsulttina edelleenkin aihealueella teolliset entsyymit ja hiivat. Helsingin yliopiston teollisen mikrobiologian dosenttina olen toiminut vuodesta 1989 lähtien. Näin ollen teollisuusentsyymien tuotanto ja siihen kytkeytyvät taustatekijät olivat minulle jo oman työurani kautta jossain määrin tuttuja. Tätä katsausta varten tutkimani dokumentoidun tiedon sekä alan nykyisten ja aikaisempien toimijoiden haastattelujen kautta ymmärrykseni teollisuusentsyymiliiketoiminnan monimuotoisesta todellisuudesta laajeni merkittävästi. Haastattelemistani henkilöistä erityisen kiitoksen ansaitsee Roal Oy:n entinen toimitusjohtaja Kari Edelmann ilman häneltä saamiani tietoja ja taustoituksia tämä katsaus olisi jäänyt vajavaiseksi. Kiitän lämpimästi myös kaikkia muita henkilöitä, joiden kanssa pääsin keskustelemaan teollisuusentsyymiasioista. Heistä mainittakoon Juha Koivurinta (Genencor International Oy:n entinen toimitusjohtaja), Pekka Kekki (Roal Oy:n toimitusjohtaja), Jari Vehmaanperä (AB Enzymes Oy, tutkimusjohtaja), Jouni Viljanen (Genencor International Oy:n toimitusjohtaja), Antti Kosola (Genencor International Oy, Hangon tehtaan johtaja), Ilkka Kylmälä (Senson Oy:n toimitusjohtaja) ja Heikki Koski (Laihian Mallas Oy:n tuotantopäällikkö). Toivon, että teollisuusentsyymiliiketoiminta kehittyy jatkossakin suotuisasti myös Suomessa. Helsingissä lokakuussa 2012 Matti Korhola 6

7 Tiivistelmä Katsauksessa kuvataan teollisuusentsyymiliiketoiminnan kehitys Suomessa. Meillä suuressa teollisessa mitassa valmistettaviin entsyymituotteisiin johtaneet kehityspolut lähtivät liikkeelle 1980-luvun tutkimuksesta. Tuolloin alkoholijuomateollisuuden monopoliyhtiö Oy Alko Ab ja sokeriteollisuutta monopolin tavoin hallinnut Suomen Sokeri Oy etsivät kumpikin uusia liiketoimintamahdollisuuksia tuotantojensa sivuvirroista. Molemmat yhtiöt päättivät investoida entsyymibiotekniikkaan. Maailmassa elettiin toisen öljykriisin jälkeistä murroskautta. Suomessa rahaa oli reilusti entsyymien tutkimukseen ja tuotekehitykseen, sen sijaan kansainvälisen liiketoiminnan käynnistämiseksi sitä oli niukemmin. Kuvat: ACL ja Tekes Merkittävimmät edistysaskeleet entsyymien kehityksessä ja liiketoimintamahdollisuuksien avautumisessa otettiin soveltamalla uusia vallankumouksellisia teknologioita. Biotekniikassa alettiin soveltaa yhdistelmä- DNA-tekniikoita sekä proteiinien ja aineenvaihduntateiden muokkausmenetelmiä. Alan kehitystä vauhditti myös ympäristötietoisuuden nousu: kovien kemikaalien tilalle etsittiin pehmeitä biokemikaaleja. Kilpailukykyä kasvattaneita avaintekijöitä ovat olleet: erityisalojen asiantuntijat, tutkimus- ja tuotekehitysyksiköiden riittävän suuri koko, keksintöjen suojaaminen patentein riittävän aikaisessa vaiheessa, omistajien ja julkisten toimijoiden riskirahoitus tutkimukseen ja tuotekehitykseen sekä tehdasinvestointeihin, prosessiteknisen ja erityisesti aseptisen tuotannon suunnittelun osaaminen, yhteistyö kansainvälisten markkinointia ja markkinoita hallitsevien kumppaneiden kanssa, tehokkaan prosessiteknisen tuotannon osaaminen. Puutteena on ollut kotimaisten kokeneiden liiketoimintaosaajien vähäisyys. Suomalaista entsyymienvalmistusteollisuutta on 1980-luvulta lähtien kehitetty eteen päin toisaalta ulkomailta ostettujen liiketoimintojen ja teknologioiden kautta ja toisaalta omaan tutkimus- ja tuotekehityspanostukseen perustuvan luonnollisen kasvun kautta. Nykypäivänä suomalaiset entsyymitehtaat keskittyvät tuotantoon ja jossain määrin tuotekehitykseen liiketoimintavastuu on ulkomaisilla emoyhtiöillä. 7

8 Sisällys Esipuhe 3 Tekes kumppanina teollisten entsyymien kehitystyössä 4 Tekijän alkusanat 6 Tiivistelmä 7 1 Teollisuusentsyymien monipuolinen maailma 9 2 Kehitysaskeleita maailmalla 11 3 Entsyymiliiketoiminnan kehitys Suomessa Entsyymituotteiden valmistus Entsyymiliiketoiminta käynnistyy 1980-luvulla Yritysjärjestelyt ja avaintuotteet Alkossa uskottiin entsyymitoiminnan mahdollisuuksiin 35 Vahvuuksina monikansallisuus ja suomalaisuus 37 DuPont Industrial Biosciences - liiketoimintayksikön synty 39 4 Kilpailukyky Tutkimus, patentointi, tuote- ja prosessikehitys menestyksen tukijalkoina 41 Biotehtaita pystyttävät monialaiset tiimit 47 5 Julkiset toimijat entsyymialan kehityksen vauhdittajina 49 6 Tulevaisuuden haasteet 50 Liitteet: Teollisuusentsyymi- ja rehuentsyymimarkkinat vuonna Kilpailutilanne teollisuusentsyymeissä 2008 Lähteet 53 Tekesin katsauksia 54

9 1 Teollisuusentsyymien monipuolinen maailma Teollisuusentsyymeiksi kutsutaan yleensä suuressa teollisessa mitassa valmistettavia kemiallisia reaktioita vauhdittavia biologisia proteiinikatalyyttejä. Teollisuusentsyymejä käytetään laajasti eri teollisuudenaloilla. Käyttöalueita ovat esimerkiksi elintarvikkeiden raaka-aineiden prosessointi, leivonta, mehujen ja alkoholijuomien valmistus, pesu- ja puhdistusaineet, tekstiilien valmistusaineet ja valmiiden tekstiilien käsittely, rehujen sulavuuden ja ravitsemuksellisuuden parantaminen sekä polttoainealkoholin valmistus. Kotitalouksien käytössä entsyymejä on esimerkiksi astian- ja pyykinpesuaineissa. Kuvat: AB Enzymes, Roal ja Tekes Valtaosa teollisuusentsyymituotteista valmistetaan mikrobisolujen ulkopuolelleen erittämistä entsyymeistä. Useimmiten kaupallista tuotetta valmistettaessa mikrobien kasvatusliuoksen entsyymipitoisuus tiivistetään jälkikäsittelyllä sopivaksi. Tuotteita myydään nestemäisinä, jauheina tai rakeistettuina. Niinpä suurin osa tuotteen painosta on vettä tai kantajamateriaalia hinta kuitenkin perustuu entsyymiaktiivisuuteen, jota mitataan entsyymiyksiköillä. Suurin osa teollisuusentsyymeistä kuuluu makromolekyylejä, kuten tärkkelystä, proteiineja ja rasvoja hajottavien entsyymien eli hydrolaasien, ryhmään. Pienemmässä mitassa valmistetaan ja käytetään erikoisentsyymejä. Tällaisia ovat esimerkiksi DNA-polymeraasit, nukleaasit, kuten DNA:n restriktioentsyymit sekä oksidoreduktaasit. Erikoisentsyymejä käytetään yleisimmin tutkimuksessa, diagnostiikassa tai lääketieteessä. Maailmanlaajuisesti merkittäviä teollisuusentsyymejä valmistavia yrityksiä on kymmenkunta. Kaiken kaikkiaan entsyymivalmistajia on muutamia kymmeniä; eräässä hiljattain julkaistussa markkinakatsauksessa oli mukana 66 teollisuusentsyymejä valmistavaa yritystä. Trichoderma reesei 9

10 Entsyymien luokittelu Entsyymit ovat biologisia katalyyttejä, jotka nopeuttavat kemiallista reaktiota alentamalla reaktion aktivoimisenergiaa mutta eivät vaikuta reaktion tasapainoon. Entsyymit muuntavat raaka-aineen lopputuotteeksi, esimerkiksi sokerin etanoliksi ja hiilidioksidiksi tai selluloosan sokereiksi. Kemialliselta rakenteeltaan entsyymit ovat aminohappoketjuista koostuvia valkuaisaineita eli proteiineja. Entsyymi ei kulu katalysoimassaan reaktiossa, vaan toimii uudelleen ja uudelleen, niin kauan kuin sen avaruusrakenne pysyy muuttumattomana. Osa entsyymeistä koostuu proteiinin lisäksi ns. prosteettisesta ryhmästä tai kofaktorista, joka sitoutuu entsyymiin löyhästi tai tiukasti. On myös ribonukleiinihaposta koostuvia entsyymejä, joita kutsutaan ribotsyymeiksi. Entsyymit jaetaan ryhmiin toimintatapansa perusteella ja numeroidaan Kansainvälisen Biokemian Unionin Entsyymikomission sääntöjen mukaisesti. Oksidoreduktaasit (ryhmä EC 1) katalysoivat substraattiensa hapetus-pelkistysreaktioita; esim. alkoholidehydrogenaasi eli alkoholi:nad oksidoreduktaasi katalysoi maksassa etanolin hajoamisen asetaldehydiksi ja hiivakäymisessä päinvastaisen reaktion asetaldehydista etanoliksi Transferaasit (ryhmä EC 2) katalysoivat erilaisten molekyyliryhmien siirtoa; esim. adenylaattikinaasi eli ATP:AMP fosfotransferaasi siirtää fosfaattiryhmän solun energiaaineenvaihdunnassa Hydrolaasit (ryhmä EC 3) katalysoivat kemiallisen sidoksen katkeamisen liittämällä siihen vesimolekyylin; esim. amylaasit, jotka hajottavat tärkkelyksen oligosakkarideiksi tai sokereiksi ja proteaasit, jotka pilkkovat valkuaisaineita peptideiksi tai aminohapoiksi Lyaasit (ryhmä EC 4) katalysoivat molekyyliryhmän siirron substraatista; esim. palorypälehappodekarboksylaasi eli 2-oksohappokarboksilyaasi, joka katalysoi hiivan alkoholikäymisessä palorypälehapon hajoamisen asetaldehydiksi Isomeraasit (ryhmä EC 5) katalysoivat substraattimolekyylin sisäisiä rakennemuutoksia; esim. sokeriteollisuudessa hyödynnetään ksyloosi- eli glukoosi-isomeraasia, joka katalysoi glukoosin muuntamisen fruktoosiksi Ligaasit (ryhmä EC 6) katalysoivat kahden molekyylin liittämisen toisiinsa kemiallisen energian avulla; esim. DNA-ligaasi liittää kaksi DNA-molekyyliä yhdeksi molekyyliksi ATP:stä saamansa energian voimalla 10

11 2 Kehitysaskeleita maailmalla Ensimmäisiä teollisesti käytettäviä entsyymejä tuotettiin jo 1800-luvun lopulla. Japanilaisamerikkalainen J. Takamine kehitti Aspergillus oryzae -homeella hiilihydraatteja ja proteiineja hajottavia entsyymejä sisältävän Takadiastasetuotteen. Tuotetta käytettiin alkoholiteollisuudessa maltaan korvaajana ja elintarvikkeissa ihmisen ruoansulatuksen edistäjänä. Tuotteen valmistusmenetelmälle Takamine sai vuonna 1894 patentin Yhdysvalloissa (US Patent 525,820, Preparing and making taka-koji; Uhlig, 1998). Ranskalainen Auguste Boidin keksi vuonna 1895 prosessin alkoholin valmistamiseksi viljoista. Tässä niin kutsutussa amyloprosessissa tärkkelyksen hajottamisesta vastasivat uutteeseen siirrostetun homeen tuottamat sokeroittavat entsyymit. Vuonna 1917 Boidin ja Effront keksivät menetelmän tuottaa Bacillus subtilis -bakteerilla alfa-amylaasia, joka korvasi maltaan entsyymit tekstiiliteollisuuden kankaiden esikäsittelyssä (Uhlig 1998). Saksassa teollisuusentsyymien tuotannon ja käytön aloitti vuonna 1907 Röhm & Haas (vuodesta 1970 alkaen Röhm GmbH). Yhtiön ensimmäinen tuote oli haiman proteaaseja sisältänyt Oropon, jota käytettiin nahkateollisuudessa parkitsemisen apuaineena. Ensimmäinen kaupallinen entsyymipesuaine Burnus sisälsi samoja entsyymejä. Tuotetta markkinoitiin vuodesta 1913 lähtien (Uhlig 1998). Myöhemmin yhtiö toi markkinoille ensimmäisen elintarviketeollisuudessa käytettävän entsyymin. Tämän pektiinejä hajottavan entsyymin kaupallinen nimi oli aluksi Pectinol, nykyään sitä markkinoidaan nimellä Rohapect. Röhm GmbH -yhtiö muodosti sittemmin vuonna 1991 Oy Alko Ab:n kanssa yhteisyrityksen Roal Oy. Bacillus licheniformis -bakteerilla tuotetut alkaaliset proteaasit tulivat vaatteiden pesuaineisiin vuonna 1960 (Uhlig 1998). Pioneerina toimi tanskalainen yhtiö Novo Nordisk A/S, josta sittemmin itsenäiseksi erotettu osa Novozymes A/S on nykyisin maailmanlaajuinen markkinajohtaja teollisuusentsyymiliiketoiminnassa. Teollisuusentsyymien kehitys otti harppauksen eteenpäin, kun opittiin soveltamaan geenitekniikan menetelmiä luvulla keksityt geenien kloonausmenetelmät eli yhdistelmä-dna-tekniikat (rdna) mahdollistivat muun muassa entsyymejä koodaavien geenien eristämisen, niiden monistamisen entsyymin tuotantokannassa ja tarpeettoman tai haitallisen geenin poistamisen tuotantokannasta. Myöhemmin kehittyivät menetelmät proteiinien kohdennettuun muokkaamiseen (protein engineering) sekä suurtehoanalyysit solun eri molekyylien toiminnan tutkimiseksi. Suurtehoanalyysejä ovat niin sanotut omiikat, kuten genomiikka, transkriptomiikka, proteomiikka, lipidomiikka, metabolomiikka. Ensimmäinen rdna-tekniikkaa soveltamalla valmistettu teollisuusentsyymi tuli markkinoille Ensimmäinen entsyymi, jonka ominaisuuksia on parannettu proteiinimuokkauksella, lanseerattiin vuonna 1987 (Genencor Capital Markets Day, 2006). Ensimmäinen kaupallinen entsyymipesuaine Burnus oli saksalainen innovaatio. Kuva: Burnus GmbH, Darmstadt, Germany 11

12 3 Entsyymiliiketoiminnan kehitys Suomessa 3.1 Entsyymituotteiden valmistus Ensimmäisiä suomalaisia teollisesti merkittäviä entsyymejä sisältäviä tuotteita ovat viljojen jyvistä idättämällä valmistetut maltaat. Maltaiden raaka-aineena käytetään ohraa ja jonkin verran myös ruista. Maltaan alfa- ja beta-amylaasientsyymiaktiivisuudet hajottavat tärkkelyksen, jolloin muodostuu maltoosia ja muita käymiskykyisiä sokereita. Proteaasi- ja peptidaasiaktiivisuudet tuottavat aminotyppeä. Beta-glukanaasiaktiivisuus puolestaan alentaa viljapohjaisten raaka-aineiden viskositeettia ja lipaasi rasvapitoisuutta. Maltaita käytetään elintarviketeollisuudessa, muun muassa polttimoissa, panimoissa ja leipomoissa. Ensiaskeleet varsinaisten teollisuusentsyymien kehityksessä otettiin 1960-luvulla, jolloin Alko ryhtyi valmistamaan omaan käyttöönsä maltaan Ohrasta on jalostettu maltaiden valmistukseen soveltuvia lajikkeita. Kuva: Hartwall 1950-luvulla Alkon laboratoriotoiminnan tehtäväksi määritettiin yhtiön osto-, hankinta- ja tuotantotoiminnan tukemisen lisäksi alan tutkimusmenetelmien ja tieteellisen työn kehittäminen. Kuva: ACL korvannutta homeperäistä amylaasia, homemallasta. Sitä on tuotettu viljapohjaisen alkoholin valmistusta varten vuosina Rajamäen tehtailla ja vuodesta 1968 alkaen Koskenkorvan tehtailla. Homemaltaan valmistusta ja käyttöä kokeiltiin Alkon keskuslaboratoriossa jo vuonna 1957 (Kauppila 1988). Koskenkorvalle valmistui 1977 entsyymitehdas bakteeriperäisen alfa-amylaasin sekä homeperäinen glukoamylaasin valmistamiseksi. Vetoisuudeltaan 100 kuution käymisastiassa eli fermentorissa tuotettiin 5200 m 3 entsyymiliuosta vuodessa. Noin puolet liuoksesta käytettiin sellaisenaan Koskenkorvan alkoholituotannossa. Lopusta valmistettiin haihduttamalla tiivistettä Rajamäen polttimon tarpeisiin (Kauppila, 1988). Entsyymitehtaan laitteistolla valmistettiin myös pienehköjä määriä sellulaasia ja laktaasia. Suomen Sokeri Oy teki vuodesta 1979 alkaen 12

13 Hangon tehtaallaan glukonaattia Aspergillus niger -homeella (Layman 1987). Reaktion katalysoi glukoosioksidaasi, jota sittemmin myytiin puhdistettuna entsyymituotteena diagnostiikkakäyttöön. Lisäksi tutkittiin mahdollisuutta käyttää sitä yhdessä toisen entsyymin, katalaasin, kanssa hapen poistoon elintarvikepakkauksista ja rehuista. 3.2 Entsyymiliiketoiminta käynnistyy 1980-luvulla Teollisuusentsyymit ovat yritysten välistä business-to-business -liiketoimintaa. Onnistuakseen se edellyttää perinpohjaista tuotteen ominaisuuksien tuntemista sekä asiakkaan käyttötarpeen ja -sovelluksen tuntemista. Entsyymien valmistajalla on maailmanlaajuisestikin yleensä vain muutamia kymmeniä avainasiakkaita. Tällöin asiakkaat on mahdollista oppia tuntemaan hyvin ja muodostaa heidän kanssaan pitkäjänteisiä yhteistyösuhteita. Teollisuusentsyymien markkinoilla oli vuonna 1980 yhteensä noin 16 eri entsyymiä, joita myytiin noin 300 miljoonan USdollarin arvosta (Layman 1986). Oy Alko Ab aloitti uuden bioteknisen liiketoiminnan kehittämiseen suuntaavat toimet vuonna Silloin Alkon tutkimuslaboratorioon palkattiin kaksi uutta tutkijaa: bioteknologi ja biokemisti. Heidän tehtävänään oli uudistaa entsyymituotteiden tutkimus- ja tuotekehitys. Samalla vuosikymmenellä palkattiin vielä noin 30 muuta tutkijaa geenitutkimukseen sekä kehittämään tuotantomikrobeja ja entsyymituotteiden käyttösovelluksia. Yksi erikoistui tuotantoprosesseissa esiintyviin haitallisiin mikrobeihin ja parantamaan tuotannon aseptiikkaa tehdasoloissa. Vuonna 1982 yhtiöön palkattiin bioteknologiatuotteiden tuote- ja myyntipäällikkö vastuualueenaan sekä koti- että vientimarkkinat. Patenttiinsinöörejä palkattiin kaksi, toinen 1986 ja toinen Ensimmäinen Trichoderma-homeen transformaation ja sellulaasientsyymien tuoton peruspatenttihakemus jätettiin jo yhtiö päätti investoida Rajamäelle entsyymien tuotannon koetehtaaseen, josta sittemmin laajennusten kautta tuli Roal Oy:n tuotantolaitos. Viimeisin laajennus tehtiin 2010, jolloin tuotantokapasiteettia kasvatettiin 40 prosenttia hankkimalla muun muassa uusi 150 m 3 :n fermentori. Alkon entsyymituotteita 1980-luvun alkupuolella olivat Bacillus amyloliquefaciens -bakteerilla tuotettu alfa-amylaasi ja Aspergillus awamorii -homeella tuotettu glukoamylaasi. Koskenkorvan entsyymitehtaalla kokeiltiin 1984 alfa-amylaasin tuotantoa geeniteknisesti muokatulla (GMM) Bacillus subtilis -bakteerilla (Vehmaanperä ym. 1987). Tämä oli ensimmäisiä teollisen mitan kasvatuksia maailmassa. Mainituista entsyymituotteista luovuttiin 1980-luvun puolivälissä, koska yhtiö teki sopimuksen Novo Nordisk A/S:n kanssa amylolyyttisten entsyymien ostoista. Näiden entsyymituotteiden hinta oli sen verran alhainen, ettei niitä enää kannattanut valmistaa Koskenkorvan entsyymitehtaalla. Samaan aikaan siirrettiin tutkimuksen painopiste Trichoderma-homeeseen ja sillä tuotettaviin sellulaaseihin sekä muihin mahdollisiin teollisuusentsyymeihin. Näitä kehitettiin yhteistyössä VTT:n biotekniikan labo luvulla Alkon tutkimuslaboratoriossa työskenteli mikrobiologiseen, biotekniseen, prosessitekniseen ja analyyttiseen tutkimukseen erikoistuneita tutkimusryhmiä. Kuva ACL

14 Prosessiteknologiaa on kehitetty Alkon tutkimusyksiköissä Helsingissä ja Rajamäellä. Kuvassa laboratoriomitan pilot-laitteisto 1980-luvulta. Kuva: ACL

15 Teollisuusentsyymien kehittäminen oli 1990-luvun alussa Alkon tutkimustoiminnan painopistealue. Kuva: ACL ratorion hometutkimuksiin erikoistuneen ryhmän kanssa. Sellulaaseilla ei tosin siihen aikaan juurikaan ollut markkinoita; pitkällä aikajänteellä markkinapotentiaalia arvioitiin kuitenkin olevan biomassan käsittelyssä ja polttoainealkoholin tuotannossa. Suomen Sokeri Oy:n tytäryhtiö Finnsugar Biochemicals Inc. osti 1980 amerikkalaisen Fermco Biochemics -yhtiön, joka oli keskittynyt diagnostisiin entsyymeihin. Merkittävin tuote oli glukoosi-isomeraasi. Suomen Sokeri aloitti teollisuusentsyymien liiketoiminnan vuonna Yhtiön biokemikaalit-yksikkö osti tuolloin lisenssin Streptomyces rubiginosus -peräisen glukoosi-isomeraasin tuotantoon amerikkalaiselta Nabisco Brands Inc. -yhtiöltä. Tuotanto alkoi 1982 Hangon entsyymitehtaalla, jonka Suomen Sokeri oli rakentanut Orion Yhtymältä vuonna 1977 ostamaansa entiseen penisilliinin tuotantolaitokseen. Suomen Sokeri muodosti Nabisco Brandsin kanssa yhteisyrityksen Starch Processing Enzyme Co. (SPEC) tärkkelysentsyymien ja immobilisoidun glukoosi-isomeraasin valmistamiseksi fruktoosisiirapin tuotantoon. Markkinoinnista ja myynnistä vastasi Fermco Biochemics Inc. Pohjois-Amerikassa (Layman 1986) ja Forum Chemicals Ltd. Euroopassa (Starch/Stärke 34, 1982, 144). Toisen entsyymitehtaan homeilla tuotettavia entsyymejä varten Suomen Sokeri rakensi vuosina Yhtyneiltä Paperitehtailta Jämsänkoskelta hankittuun rakennukseen, jossa aiemmin oli ollut Paecilomyces variotii-homesienen yksisoluproteiinituotantoa (Pekilo rehuvalkuainen). Sulfiittisellutehtaan jätelientä raaka-aineenaan käyttävän pekilotehtaan Yhtyneet Paperitehtaat oli rakentanut 1975 kotimaiseen tutkimukseen ja innovaatioon pohjautuen. Pekilon rihmasto käytti ravintonaan liuoksessa vielä jäljellä olevia orgaanisia aineksia lähinnä pentoosisokereita ja etikkahappoa. Homesieni puhdisti jätevettä ja sivutuotteena saatiin eläinravinnoksi soveltuvaa valkuaisrehua. Toinen pekilotehdas rakennettiin Mänttään. Tehtaista tuli kuitenkin lyhytikäisiä, sillä sellun tuotanto sulfiittiprosessilla lopetettiin. Jämsänkosken pekilotehdas pysäytettiin 1982 ja Mäntän Jämsänkosken pekilotehtaalla työskenteli keskimäärin 20 henkilöä ja sen tuotantokapasiteetti oli tonnia vuodessa. 15

16 Tehtaan koneet ja laitteet myytiin vuonna 1984 Suomen Sokerille, joka käytti niitä natriumglukonaatin ja entsyymien valmistukseen. Vuonna 1990 Jämsänkosken entsyymitehdas siirtyi osaksi vasta perustettua Genencor International -yhtiötä. Sekä Hangon että Jämsänkosken entsyymitehtaita on sittemmin laajennettu ja uudistettu useita kertoja. Suomen Sokerin osuus teollisuusentsyymien maailmanmarkkinoista oli vuonna 1985 arviolta viisi prosenttia. Samansuuruinen markkinaosuus oli myös tanskalaisen Christian Hansenin sekä ranskalaisen Sanofin hallussa. Markkinajohtaja Novo Industri hallitsi markkinoista prosenttia, hollantilainen Gist-Brocades prosenttia ja amerikkalainen Miles Laboratories 5 10 prosenttia (Layman 1986). Suomalaisten teollisuusyritysten Alko, Farmos, Metsä-Serla, Neste, Orion, Suomen Sokeri, Valio ja Suomen itsenäisyyden juhlarahasto Sitran 1983 perustama yritys Genesit Oy oli lähtökohdiltaan tutkimusyhtiö. Yhtiön ensimmäisen geeniteknisesti muokatun Bacillus-vektorin promoottori- ja signaalisekvenssit olivat kuitenkin peräisin Alkon tuotantokannan alfa-amylaasia koodaavasta geenistä. Niinpä patentit (US Method for the preparation of a selected protein or a part thereof in Bacillus strain bacteria ja US Recombinant DNAmolecules and method for protein production ) olivat sekä Genesit Oy:n että Oy Alko Ab:n nimissä. Omistajien tavoitteena oli alun perin päästä nopeasti teolliseen biotekniseen tuotantoon ei kuitenkaan kilpailemalla Alkon ja Suomen Sokerin kanssa, joilla jo oli teollisuusentsyymien tuotantoa. Genesit Oy keskittyi lopulta tutkimaan mahdollisuutta tehdä Bacillus-tuottojärjestelmällä rokoteproteiineja. Yhtiö asetettiin selvitystilaan 1990 ja lopetettiin Mikrobien kasvatusta laboratoriossa. Kuvat: Roal Genesitin perustajayritykset kiinnostuivat 1980-luvun alkupuolella voimiensa yhdistämisestä investoinneissa entsyymituotantoon. Yhdelläkään yrityksistä ei kuitenkaan ollut tarjottavana yhteiseen pottiin valmiita suuren mittakaavan tuotantoon sopivia kannattavia tuotteita, ja aie hautautui. Hieman myöhemmin, 1980-luvun puolivälissä, Alko ja Suomen Sokeri neuvotteli- 16

17 vat mahdollisesta yhteistyöstä kaiken Suomessa kehitetyn alan teknologian saattamiseksi yhden suomalaisen yhtiön haltuun. Nämäkin neuvottelut kuitenkin kariutuivat. Cultor ja Alko jatkoivat sitten kumpikin tahollaan neuvotteluja ulkomaisten yritysten kanssa. Cultorin neuvottelut johtivat lopulta Genencor Internationalin ja Alkon neuvottelut Roalin syntyyn. Tiettyjä patentteja oli ristiin lisensioitu; näistä Altia-Roal ja Genencor pääsivät vasta 1990-luvun puolivälissä yhteisymmärrykseen. Kolmas suomalaistoimija teollisuusentsyymien liiketoiminnan kehityksessä oli VTT:n biotekniikan laboratorio. Siellä oli jo 1970-luvulta lähtien tutkittu erilaisten entsyymien tuotantomikrobeja ja laboratoriomitan tuotantoprosesseja. Näissä tutkimuksissa olivat olleet mukana muun muassa Alko ja Metsäliiton teollisuus; 1970-luvun puolivälin öljykriisin jälkeen perustettiin niin kutsuttu puskaviinaprojekti, jossa yritettiin kehittää menetelmä liikennepolttoainealkoholin valmistamiseksi puubiomassasta. Tuolloin VTT aloitti Trichoderma reesei -homeen mutagenisointi- ja sellulaasientsyymitutkimukset. Kymmenen vuotta myöhemmin näitä tutkimuksia jatkettiin osana Alkon rahoittamaa yhdistelmä- DNA-tekniikoihin perustuvaa geenien kloonaustutkimusta. VTT:llä modernin biotekniikan tutkimuksen osaaminen oli jo silloin huomattavaa. Sittemmin Cultorin ja amerikkalaisen Eastman Kodak -yhtiön välisten neuvottelujen yhteydessä amerikkalaisvieraita tiettävästi vakuutettiin suomalaisosaamisesta muun muassa viemällä heidät vierailulle VTT:lle. Mainittakoon vielä, että Alko suuren rahoitusosuutensa tuoman vaikutusvallan turvin oli kieltänyt VTT:tä tekemästä tutkimusprojekteja Trichoderma-alueella Suomen Sokerin / Cultorin kanssa. 3.3 Yritysjärjestelyt ja avaintuotteet Suomalaisesta sokeriteollisuudesta juontavat polut Suomen Sokerista Cultor Oy:ksi nimensä muuttanut yhtiö liittoutui 1989 amerikkalaisen Eastman Kodak Companyn kanssa perustamalla yhteisyrityksen NewCO. Kummankin perustajayrityksen omistusosuus uudesta yhtiöstä oli 50 prosenttia. NewCO osti samana vuonna amerikkalaisen Genencor Inc. -yhtiön. Myyjät Genentech Inc. ja Corning Inc. saivat kaupassa rahallista voittoa (Fred A. Middleton 2002). Genencor Inc. oli perustettu 1982 Genentechin ja Corningin yhteisyritykseksi (Joint Venture); molempien omistusosuus oli 50 prosenttia. Yhtiö perustettiin hyödyntämään Genentechin Alkon tutkimuslaboratorio ja VTT tekivät yhteistyötä Trichoderma-tuottojärjestelmän kehittämiseksi. Kuvassa Trichoderma-homeen rihmastoa. Kuva: VTT 12

18 1982 Genentech Kodak 1993 ensimmäinen voitollinen vuosi Gist Brocades Solvay EBS Rhodia 2000 Osittain pörssiin Painopiste lääkekehitykseen 2005 Painopiste jälleen teollisuusentsyymeihin Genencor Corning Cultor Kodak poistuu Genencorin kehityspolku Lähde: Tjerk de Ruiter: Genencor strategy, Danisco, Capital Markets Day lääkekehityksen ulkopuolelle sijoittuvaa osaamista; entsyymit olivat mukana yhtenä mahdollisena liiketoiminta-alueena. Teknologiapohjana oli Genentechin osaaminen lääkkeinä käytettävien proteiinituotteiden tutkimuksessa, tuotekehityksessä ja valmistuksessa. Kumpikin yhtiö sijoitti yhteisyritykseen 20 miljoonaa US-dollaria. Käytännössä koko potti tuli Corningilta: 20 miljoona US-dollaria suorana rahasijoituksena ja 20 miljoonaa US-dollaria sijoituksena Genentechin osakkeisiin. Genentech sitoutui sijoittamaan 5 10 vuoden aikana saman summan edestä rahaa ja rahassa mitattavia teknologiapanoksia yhteisyritykseen (Fred A. Middleton 2002). Eastman Kodak Co. tuli Genencorin osakkaaksi jo 1987 ostamalla 25 prosentin osuuden yhtiöstä. Genencor International Inc. perustettiin Toimintansa yhtiö aloitti 1990 ja piti pääkonttorinsa Yhdysvalloissa. Myös Suomen tytäryhtiö Genencor International Oy perustettiin Tytäryhtiö aloitti toimintansa Hangossa, Helsingissä ja Jämsänkoskella Eastman Kodak Co. siirsi 50 prosentin omistuksensa vuonna 1993 Eastman Chemical Companylle. Vuosi 1993 oli myös Genencorin ensimmäinen voitollinen tilikausi (Genencor Capital Markets Day 2009). Vuonna 1999 tanskalainen Danisco A/S osti Cultorin ja sai siten haltuunsa myös 50 prosentin osuudet Genencor International Inc. ja Genencor International Oy -yhtiöistä. Daniscolla oli jo ennestään elintarviketeollisuudessa käytettäviä entsyymituotteita. Yrityskaupan mukana se sai valikoimiinsa lisää teollisuusentsyymejä. Pieni osa Genencorista listattiin yhdysvaltalaiseen Nasdaq-teknologiapörssiin vuonna 2000, jonka jälkeen Eastman Chemical Co. ja Danisco A/S kumpikin omistivat 50 prosenttia yhtiön kantaosakkeista (preferred stock) ja 42 prosenttia yleisosakkeista (common stock). Listauksen aikaan (SEC Filing S-1/A ) Genencorin liikevaihto oli 316 miljoonaa US-dollaria. Liikevaihdosta 56 prosenttia tuli kahdesta proteaasientsyymituotteesta (Properase ja Purafect), 29 prosenttia tuli kolmesta tärkkelyksen hajotukseen ja fruktoosisiirapin valmistukseen käytettävästä entsyymistuotteesta (Optimax, Fermenzyme ja Spezyme). Liikevaihdosta 13 prosenttia tuli sellulaasi- ja ksylanaasientsyymituotteista (Puradax, Multifect ja IndiAge) ja loput kaksi prosenttia muista tuotteista. Listautumisen yhteydessä yhtiö aloitti laajentumisen lääketieteellisiin sovelluksiin toisin kuin alun perin yhtiötä perustettaessa oli Genentechin kanssa sovittu. Genencorin liikevaihto vuonna 2004 oli 390 miljoonaa US-dollaria. Vuonna 2005 Danisco osti Eastmanin osuuden yhtiöstä 419 miljoonalla US-dollarilla (hintaan 15 US-dollaria/osake) ja lunasti pörssistä yleisosakkeet noin 175 miljoonalla US-dollarilla (hintaan 19,25 US-dollaria/osake). Kaiken kaikkiaan Danisco osti puolet yhtiöstä noin 600 miljoonalla 18

19 entsyymien liikevaihto oli silloin noin 300 miljoonaa markkaa; Genencorin oma liikevaihto oli tuolloin noin 700 miljoonaa markkaa (Virolainen 1995). Vuonna 1996 Genencor osti belgialaisen Solvay-yhtiön Enzyme -liiketoiminnan. Kauppaan sisältyi kolme tehdasta, jotka sijaitsivat Argentiinassa, Saksassa ja USA:ssa. Tuotevalikoimaan tuli uusia pesu- ja puhdistusaine- ja tekstiiliteollisuudessa sekä tärkkelyksen ja muiden elintarvikkeiden prosessoinnissa käytettäviä entsyymituotteita. Vuonna 1998 oli vuorostaan ostettavissa kiinalainen Wuxi Enzymes. Tässä kaupassa Genencor sai tehtaan, 500 työntekijää ja entsyymituotteita viljojen prosessointiin, oluen valmistukseen, tekstiilien käsittelyyn ja puhdistusaineisiin. Kuvat: Promedia ja Tekes US-dollarilla eli 3,4 miljardilla Tanskan kruunulla (DKK). Genencorista tuli siten Daniscon kokonaan omistama ja itseensä sulauttama liiketoimintaryhmä (division), joka keskittyi teollisuusentsyymeihin. Lääkekehitys oli ollut tappiollista. Tammikuussa 2011 amerikkalainen kemian alan yritys E. I. du Pont de Nemours and Company teki 5,8 miljardin US-dollarin käteisostotarjouksen koko Danisco A/S:n osakekannasta lisäksi velkaa siirtyisi ostajalle 500 miljoonaa US-dollaria. Pörssianalyytikkojen yleisin arvio tarjouksen syistä on Genencor-divisioonan liiketoiminnan kehitysnäkymien houkuttelevuus ja maailmanlaajuinen markkina-asema, joka nykyään on alan toiseksi suurin. Kauppa toteutui ja Danisco poistui pörssistä Genencor International, Inc., teki vuonna 2001 merkittävän yksinomaisen toimitussopimuksen proteaasientsyymeistä pyykin- ja astianpesuaineisiin mailmanlaajuisen Procter & Gamble -yhtiön kanssa. Viisivuotisen sopimuksen arvoksi ilmoitettiin jopa 600 miljoonaa US-dollaria. Jo vuonna 1999 Procter & Gamble -yhtiön osuus Genencorin liikevaihdosta oli 30 prosenttia eli noin 95 miljoonaa US-dollaria. Vuosia myöhemmin Genecorin strategista valintaa sitoutua yhteen lopputuotetoimijaan on arvioitu ja tulkittu heikkoudeksi (Genencor Capital Markets Day 2008). Procter & Gamble -yhtiö hyötyi sopimuksesta, koska se säilytti itsellään vapauden ostaa proteaasientsyymejä myös muilta toimittajilta ja saattoi siten painaa entsyymien hintoja alaspäin. Vuonna 2002 Genencor osti yhdysvaltalaisen Genencor osti vuonna 1995 hollantilaiselta Gist- Brocades N.V:ltä pesuaine-, rehu-, tekstiili- ja puunjalostusteollisuudessa käytettävien entsyymien liiketoiminnan. Kaupan kohteena olleiden 19

20 Enzyme Bio-Systems (EBS) -entsyymintuottajan. EBS oli perustettu 1985 Wisconsinin osavaltion Beloitin kaupunkiin valmistamaan neliöjalan eli neliömetrin tehtaassa 80 hengen voimin viljanprosessointientsyymejä. Vuonna 2003 Genencor osti ranskalaisen Rhodia Enzymes UK:n panimo- ja entsyymiliiketoiminnan, jonka liikevaihto vuonna 2001 oli ollut 17 miljoonaa euroa Danisco osti koko Rhodia Food Ingredients -liiketoiminnan 2,4 miljardilla Tanskan kruunulla. Vuonna 2008 Genencor International Oy osti Suomen Sokeri Oy:n Jokioisten tehtaan beta-amylaasientsyymin liiketoiminnan sekä siihen liittyvän rehujen, tärkkelyksen ja siirappien tuotannon. Genencorilla oli maailmanlaajuinen yksinmyyntisopimus beta-amylaasientsyymiin jo aiemmin. Taulukossa 1 on esitetty Genencor International Inc:n ( ) ja Daniscon Genencorliiketoimintayksikön ( ) liikevaihto ja tulos. Koko Genencorin henkilöstön määrä on jo vuosia ollut noin Tutkimuksessa ja tuotekehityksessä työskentelee noin 300 henkilöä. Liikevaihto työntekijää kohden on noin euroa. Suomen Asiakastiedon tilastojen mukainen Genencor International Oy:n liikevaihto vuosina on esitetty taulukossa 2. Talouselämä-lehden mukaan Genencor International Oy:n liikevaihto vuonna 2002 oli 63 miljoonaa euroa ( article ece). Kyseiseen vuoteen verrattuna liikevaihto on siis laskenut dramaattisesti vuonna Liikevaihto vaikuttaa pienehköltä henkilökunnan määrään verrattuna, noin euroa henkilöä kohden selitys saattaa olla tuotteiden siirtohinnoittelussa ja sitä kautta voittojen ja verojen optimoinnissa konsernitasolla. Genencorin ja Daniscon eri lähteissä julkistamista tiedoista voi päätellä sekä yritysten markkinaosuuksien suuruusluokan että todennäköiset avaintuotteet. Taulukossa 3 on yhteenveto teollisuusentsyymien markkinoista vuonna Taulukkoon 4 on koostettu Genencorin tärkeimmät teollisuusentsyymituotteet ja taulukossa 5 esitetään joidenkin Genencorin entsyymituotteiden ominaisuuksia. Genencor on ilmoittanut (Danisco 2006), että yhtiön tuotteista 55 prosenttia myydään nestemäisinä ja 45 prosenttia rakeistettuina valmisteina. Liitteenä Genencorin yhteenvetoja entsyymimarkkinoista vuonna Taulukko 1. Genencor International Inc:n ( ) ja Daniscon Genencor-liiketoimintayksikön ( ) liikevaihto ja tulos. 1 Genencor International Inc Vuosi Liikevaihto MUSD Nettotulos MUSD , , , , , , , , ,2 Danisco, Genencor-liiketoimintayksikkö Tanskan kruunut on muutettu kunkin vuoden keskikurssin mukaan US-dollareiksi. Vuonna 2005 Genencor siirtyi kesken tilikauden Daniscon omistukseen. 20

21 Taulukko 2. Genencor International Oy:n liikevaihto, tulos ja henkilöstömäärä (Hangon ja Jämsänkosken tehtaat) vuosina 2004 ja Lähde: Suomen Asiakastieto 2 Genencor International Oy Yrityksen liikevaihto (1000 EUR) Liikevaihdon muutos% -41,1 5,5 4,8 18,8 11,3 Tilikauden tulos (1000 EUR) Liikevoitto% 3,5-1,2 4,8 7,0 3,0 Yrityksen henkilöstömäärä Taulukko 3. Teollisuusentsyymien markkinat vuonna 2008 (arvio). 3 Sektori Markkina MUSD Markkinan kasvu-% Genencorin markkinaosuus-% Teollisuusentsyymit yhteensä * (27**) Elintarvike-entsyymit Pesuaine-entsyymit Rehuentsyymit Tekstiili- ja erikoisentsyymit Polttoainealkoholientsyymit Hiilihydraattien prosessointients * laskettu sektoreiden markkinaosuuksien arvoista ** laskettu tilivuoden 2009 liikevaihdosta: 4524 miljoonaa Tanskan kruunua (noin 805 miljoonaa US-dollaria), mukana tuntematon määrä muistakin tuotteista saatua liikevaihtoa. Yleisin arvio koko teollisuusentsyymimarkkinan arvosta vuonna 2010 on miljoonaa US-dollaria. Danisco A/S itse ilmoittaa yhteiseksi markkinaosuudeksi tanskalaisyhtiö Novozymes A/S kanssa 70 %; eri lähteiden perusteella Novozymes A/S:n markkinaosuus on %. Novozymes itse ilmoittaa vuoden 2010 toimintakertomuksessaan omaksi markkinaosuudekseen 47 %, Daniscon osuudeksi 21 %, hollantilaisen DSM:n osuudeksi 6 %, jolloin muiden entsyymivalmistajien osuudeksi jää yhteensä 26 %. Novozymes A/S:n arvio teollisuusentsyymien kokonaismarkkinoiden arvosta vuonna 2010 oli 19 miljardia Tanskan kruunua eli noin 3300 miljoonaa US-dollaria. 21

22 Taulukko 4. Genencorin tärkeimmät teollisuusentsyymituotteet 4 ELINTARVIKETEOLLISUUS 2010 sektorin liikevaihto miljoonaa US-dollaria; Genencorin markkinaosuus 29 % Teollisuudenala Genencorin Tuotenimi markkinaosuus Entsyymiaktiivisuus ja/tai vaikutus Leipomoteollisuus 31 % % PowerFresh Bread with G+ Amylaasi (ksylanaasi, proteaasi) Pehmeys ja säilyvyys PowerFresh Special with G+ Amylaasi (ksylanaasi, proteaasi) Pehmeys ja säilyvyys PowerFresh Bun with G4 Parannettu pehmeys ja säilyvyys Meijeriteollisuus 28 % Juustonkypsytys FoodPro Cleanline Fosfolipaasi Lämmönvaihtimien likaantumisen Panimoteollisuus 13 % Mehuteollisuus 9 % Muu elintarviketeollisuus 19 % % ml. polttimot estäminen Laminex Super 3G Entsyymiseos Oluen suodattuvuuden parantaminen Pektinaasit Lyso Max Oil Fosfolipaasi A2 eli lesitinaasi Ruokaöljyn uuttuvuuden parantaminen PESUAINETEOLLISUUS 2008 sektorin liikevaihto 630 miljoonaa US-dollaria; Genencorin markkinaosuus 22 % Pesuaineen käyttökohde Astiat Vaatteet Astiat ja vaatteet Tuotenimi Entsyymiaktiivisuus Excellase Emäksisiä olosuhteita kestävät proteaasit Purafast, Properase, Purafect, Purafect Ox Emäksisiä olosuhteita kestävät proteaasit Powerase Amylaasi REHUTEOLLISUUS 2009 sektorin liikevaihto miljoonaa US-dollaria; Genencorin markkinaosuus 19 %. Rehuentsyymien kokonaismarkkinat jakaantuvat noin puoliksi fytaasien ja hiilihydraasien kesken. Genencor Rehuentsyymimarkkinat Fytaasit Markkinaosuus 3. suurin Hiilihydraasit Markkinajohtaja Tuotenimi Entsyymiaktiivisuus Avizyme 1310 Ksylanaasi Avizyme 1110, Porzyme 9110 Beta-glukanaasi Avizyme 1505 Alfa-amylaasi, ksylanaasi, proteaasi Phyzyme XP TPT Fytaasi (lämmönkestävä) Carbohydrase Corn Alfa-galaktosidaasi, beta-mannanaasi, beta-mannosidaasi Carbohydrase Wheat/Barley Alfa-galaktosidaasi, beta-mannanaasi, beta-mannosidaasi 22

23 4 TEKSTIILITEOLLISUUS JA TEOLLISET ERIKOISENTSYYMIT 2008 sektorin liikevaihto 290 miljoonaa US-dollaria; Genencorin markkinaosuus 11 % Käyttökohde (markkinan koko) Kankaan esikäsittely (kemiallinen markkina 1200 milj. US-dollaria) Liotus ja värinpoisto (kemiallinen markkina 1000 milj. US-dollaria) Värjäys (kemiallinen markkina 8700 milj. US-dollaria) Viimeistely (kemiallinen markkina 7100 milj. US-dollaria) Desinfiointi Bioturvallisuus Tuotenimi Entsyymiaktiivisuus ja/tai vaikutus Optisize Amylaasi, alhainen tai korkea lämpötila Gentle Power Bleach Puuvillan entsymaattinen vetyperoksidi-esikäsittely (PrimaGreen EcoWhite) Oxy-Gone Katalaasi, vetyperoksidin poisto IndiAge Sellulaasi IndiStar Color Adjust System PrimaGreen EcoFade LT100 Lakkaasi + mediaattori Primafast Sellulaasi, happamassa toimiva Protex Proteaasi, denimille, villalle, silkille Prionzyme Defenze tuoteperhe Fosfataasi POLTTOAINEALKOHOLI-TEOLLISUUS 2008 sektorin liikevaihto 350 miljoonaa US-dollaria; Genencorin markkinaosuus 15 % a) Viljaraaka-aineet: Tuotenimi GC 358 Spezyme Extra Entsyymiaktiivisuus ja/tai vaikutus Alfa-amylaasi, lämpöstabiili, nesteyttävä Alfa-amylaasi, lämpöstabiili, nesteyttävä Maxaliq ONE Alfa-amylaasi, lämpöstabiili, nesteyttävä + fytaasi G-Zyme 480 Ethanol Glukoamylaasi + sekoitus, sokeroittava Fermenzyme C Fermgen GC 106 Optimash (wheat, rye, barley) Stargen 001 Spezyme Alpha Spezyme Robust Starch Liquefaction (RSL) Glukoamylaasi + sekoitus, sokeroittava Proteaasi, haponkestävä Proteaasi, haponkestävä Monientsyymiseos, viskositeettia alentava Alfa-amylaasi + glukoamylaasi, raakatärkkelyksen hydrolyysiin Nesteytys ja viskositeetin alentaminen Nesteytys ja viskositeetin alentaminen, laaja ph-alue 23

24 b) Selluloosapohjaiset raaka-aineet (biomassat; sokeriruokobagassi, maissin varret ja tähkät, hirssi): 4 Tuotenimi Accellerase 1500 Accellerase Duet Entsyymiaktiivisuus Sellulaasi + hemisellulaasi + betaglukosidaasi Sellulaasi + korkea-aktiivinen hemisellulaasi + beta-glukosidaasi Taulukko 5. Joidenkin Genencorin entsyymituotteiden ominaisuuksia. Tuotteista 55 % myydään nestemäisinä ja 45 % rakeisina valmisteina. Lähde: Carole Cobb: Supply Chain, Danisco, Capital Markes Day Entsyymiluokka Ominaisuudet Tuotanto-organismi Alfa-amylaasit Alhainen ph, lämpöstabiili Lämpöstabiili Alhainen lämpötilaoptimi Homeperäinen Kestää hapettavia oloja B. licheniformis B. licheniformis B. amyloliquefaciens A. oryzae B. licheniformis Ohran beta-amylaasi Ohra Glukoamylaasi A. niger Pullulanaasi B. licheniformis Glukoosi-isomeraasi Perinteinen lämpöstabiili S. rubikinosus rubikinosis S.lividans Katalaasit Micrococcus sp. Ksylanaasit Rehusovelus Alkaalinen T. reesei B. licheniformis Sellulaasit Monia erilaisia T. reesei, B. subtilis, S. Proteaasit Glukoosioksidaasi Transglukosidaasi Monia erilaisia, joukossa hapettavia olosuhteita kestäviä lividans Bacillius sp., A. oryzae A. niger A. foetidus 24

25 Suomalaisesta alkoholijuomateollisuudesta juontavat polut Oy Alko Ab (vuodesta 1995 Primalco Oy, vuodesta 1999 Altia Oyj) ja saksalainen Röhm GmbH perustivat 1991 yhteisyrityksen, Roal Oy:n, valmistamaan teollisuusentsyymejä Rajamäen laajennetussa entsyymitehtaassa. Alko tuli yhtiöön 60 prosentin ja Röhm 40 prosentin omistusosuudella. Röhm toi Roal Oy:n tuotettavaksi Aspergillushomeella ja Bacillus-bakteerilla valmistettavat elintarvike-entsyymit. Alkolta tulivat Trichoderma reesei-homeella valmistettavat sellulaasit, ksylanaasit ja muut teknisiin sovelluksiin käytettävät entsyymit. Alkossa kehitettyjen tuotteiden markkinoinnin, tutkimuksen sekä tuote- ja prosessikehityksen hoitivat edelleen Alkon bioteknisestä sekä prosessitekniikan tutkimuksesta ja kehityksestä vastaavat yksiköt. Vuoden 1995 alusta lähtien nämä toiminnot hoiti Primalco Biotec. Vuonna 1996 Röhm muodosti oman entsyymeihin keskittyvän yhtiön, Röhm Enzyme GmbH:n, joka osti seuraavana vuonna Alkon entsyymiliiketoiminnan lukuun ottamatta sen Trichoderma-tuottojärjestelmään perustuvaa osa-aluetta. Samassa yhteydessä Röhm nosti omistusosuutensa Roal Oy:stä 50 prosenttiin. Roal Oy:lle jäi Trichoderma-tuottojärjestelmällä valmistettavien entsyymien tuotanto, tutkimus ja tuotekehitys sekä myynti. Tuotteiden sovellusalueet olivat rehuteollisuus, sellu- ja paperiteollisuus sekä tekstiiliteollisuus. Roal on edelleen valmistanut myös Aspergillus- ja Bacillus-tuotteita rahtikasvatuksena AB Enzymes GmbH:lle (entinen Röhm Enzyme GmbH). Omistusjärjestelyjä tehtiin jälleen Tuolloin kansainvälinen elintarvikejätti Associated British Foods Plc (ABF) osti Röhm Enzyme -yhtiön ja liitti sen Abitec liiketoimintayksikköönsä. Vuonna 2001 Röhm Enzyme otti käyttöön uuden nimen, AB Enzymes, joka integroitiin vuonna 2003 muodostettuun suurempaan liiketoimintayksikköön ABF Ingredients Ltd. Roal Oy:n entsyymien merkittävin markkinointikanava on edelleen AB Enzymes GmbH. Roal Oy Suomessa vastaa entsyymituotteiden valmistuksesta ja jakelusta. Rehuteollisuuden entsyymiliiketoiminnassa on tapahtunut kaksi merkittävää yritysjärjestelyä. Vuonna 2007 AB Enzymes siirsi rehuentsyymien Associated British Foods (ABF) Iso Britannia 100 % 100 % ALTIA GROUP Oyj ABF Ingredients Ltd ABF Overseas 100 % 50 % 50 % Elintarvike- ja rehuentsyymit Tutkimus 100 % Saksa AB Enzymes GmbH Suomi AB Enzymes Oy Tekstiilientsyymit Puunjalostusteollisuuden entsyymit Suomi Roal Oy Tuotanto Tutkimus Roal Oy ja AB Enzymes Oy nykyisessä omistajuuskentässään. Lähde: Jari Vehmaanperä: Welcome to Roal. Tekes, SymBion toinen Road Show Entsyymejä ja yhteistyötä