[PWC-MEDIA] Gezamenlijk persbericht NWO en TU Delft: Getrainde bacterie zet GFT om in bioplastics

From: "Ineke Boneschansker" <I.Boneschansker@xxxxxxxxxx>
To: "Ineke Boneschansker" <I.Boneschansker@xxxxxxxxxx>
Date: Fri, 19 Nov 2010 08:43:45 +0100
Gezamenlijk persbericht NWO en TU Delft 

 

Getrainde bacterie zet GFT om in bioplastics

 

Onderzoeker Jean-Paul Meijnen heeft een bacterie zodanig 'getraind' dat deze 
alle belangrijke suikers in groente-, fruit- en tuinafval (GFT) efficiënt omzet 
in hoogwaardige, milieuvriendelijke producten, zoals bioplastics. Meijnen 
promoveert op maandag 22 november op dit onderwerp aan de TU Delft binnen het 
programma B-Basic van NWO.  

 

Bioplastics zijn in opkomst. Zonnebrillen maken van aardappelschillen en 
autobumpers van rietsuiker, technisch gezien is het geen probleem. De huidige 
methoden zijn echter niet erg efficiënt, omdat maar een klein percentage van de 
suikers kan worden omgezet in bruikbare producten. Het is Meijnen gelukt door 
het eetgedrag van een bacterie aan te passen en de bacterie vervolgens te 
trainen, om suikers om te zetten in verwerkbare stoffen, om zo niets van het 
GFT verloren te laten gaan. 

 

Basis voor bioplastics

Het liefst gebruikt men hiervoor een agrarische grondstof die niet ten koste 
gaat van de voedselproductie. Zo'n materiaal is lignocellulose, een complexe 
structuur in de stengel en bladeren van planten die hun stevigheid geeft. Door 
lignocellulose voor te behandelen worden de aanwezige lange suikerketens 
gebroken, waardoor er losse suikermoleculen vrijkomen. Die suikermoleculen 
kunnen vervolgens door bacteriën en andere micro-organismen worden omgezet in 
chemicaliën als basis voor bioplastics. De vrucht van de plant, zoals maïs, kan 
dus worden geconsumeerd als voedsel, terwijl het restant, het GFT, gebruikt kan 
worden als grondstof voor bioplastics. Overigens gaat het bij dit GFT vooral om 
afvalstromen zoals landbouwafval en niet om de 'groene container' van 
huishoudens.

 

  

(Bacteriën in training. Bron: B-Basic)

 

Duur

'Het produceren van bioplastics uit GFT is helaas nog duur, onder meer omdat 
het GFT niet volledig wordt gebruikt', zegt Jean-Paul Meijnen. Bij het 
voorbehandelen van GFT komen verschillende soorten suikers vrij zoals glucose, 
xylose en arabinose. Samen zijn deze drie goed voor ongeveer tachtig procent 
van de suikers in GFT. 

Het probleem is dat de bacterie waar Meijnen mee werkte, Pseudomonas putida 
S12, alleen glucose lust, en geen xylose en arabinose. Dat betekent dat 
ongeveer een kwart van die tachtig procent niet wordt gebruikt. 'Een logische 
strategie om de kostprijs van bioplastics te verlagen, is dus om de bacterie te 
'leren' om ook xylose en arabinose te eten.'

 

Enzymen

Voordat Pseudomonas putida S12 xylose kan eten, moet het xylose eerst worden 
'klaargemaakt'. Dat gebeurt met behulp van bepaalde enzymen. Door specifieke 
stukken DNA in de bacteriecel te zetten (genetische modificatie), kan de 
bacterie enzymen maken die helpen bij het omzetten van xylose in een molecuul 
dat de bacterie wél lust. 

Meijnen deed dit door twee genen van een andere bacterie (E. coli) in te 
brengen die coderen voor twee enzymen. Met deze twee enzymen kon xylose in twee 
stappen worden omgezet in een molecuul dat P. putida S12 kan eten. 

 

Evolutie

Deze methode bleek succesvol, maar was helaas niet erg efficiënt: slechts 
twintig procent van de aangeboden xylose werd opgegeten. De gemodificeerde 
bacterie is daarom 'getraind' om meer xylose te eten. Meijnen heeft, door 
steeds opnieuw een beter presterende bacterie te selecteren, een evolutie in 
gang gezet bij de bacteriën in het lab. 

'Uiteindelijk is hierdoor na drie maanden een bacterie verkregen die in een 
hoog tempo alle aangeboden xylose opeet. Verrassend genoeg is deze getrainde 
bacterie ook in staat om arabinose te eten. Het is dus gelukt om de bacterie de 
drie belangrijkste suikers in GFT te laten opeten.' Ook heeft Meijnen andere 
genen ingebouwd, afkomstig uit de bacterie Caulobacter crescentus. Ook deze 
aanpak is geslaagd en bleek bovendien direct efficiënt. 

 

Mengsels

Meijnen heeft tot slot als voorbeeldstudie een Pseudomonas putida S12 bacterie, 
die eerder al was gemodificeerd om para-hydroxybenzoaat (pHB) te maken, 
aangepast om xylose te eten. Para-hydroxybenzoaat (parabeen) wordt onder meer 
gebruikt als conserveringsmiddel in cosmetica. 

Meijnen testte op die manier of er daadwerkelijk pHB, en dus biochemicaliën, 
gemaakt kon worden uit xylose. Daarnaast zijn andere bronnen getest, zoals 
glucose en glycerol. Meijnen: 'Ook deze strategie was succesvol, waardoor we nu 
dus in staat zijn om biochemicaliën, zoals pHB, uit glucose, glycerol en xylose 
te maken. Sterker nog, het gebruik van mengsels van glucose en xylose, of 
glycerol en xylose hebben een positief effect op de productie van pHB, 
vergeleken met niet-mengsels. Dat betekent dat de bacterie met voorbehandeld 
GFT als uitgangsmateriaal, een extra impuls krijgt om meer pHB te maken.'

 

Meer informatie: 

 

Jean-Paul Meijnen, sectie Industriële Microbiologie, afdeling Biotechnologie, 
TU Delft. Tel: +32 485 009 288, e-mail: j.p.meijnen@xxxxxxxxxx 
<mailto:j.p.meijnen@xxxxxxxxxx> . 

Han de Winde, hoogleraar Industriële Microbiologie, afdeling Biotechnologie, TU 
Delft. Tel: 015 278 6659, e-mail: j.h.dewinde@xxxxxxxxxxx 

Ineke Boneschansker, wetenschapsvoorlichter TU Delft. Tel: 015 278 8499, 
e-mail: i.boneschansker@xxxxxxxxxxx 

Margot Custers, persvoorlichter NWO. Tel 070-3440741, e-mail: m.custers@xxxxxxx 

 

B-BASIC

Het promotieonderzoek van Jean-Paul Meijnen is gefinancierd door het B-Basic 
Consortium en de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), 
Binnen B-BASIC (Bio-based Sustainable Industrial Chemistry) werken Nederlandse 
universiteiten, onderzoeksinstellingen en de industrie samen. Het programma 
richt zich op de ontwikkeling van nieuwe concepten voor de duurzame productie 
van energie en chemicaliën. Binnen dit project werd samengewerkt met de 
werkgroep bioconversie van TNO. 

B-BASIC is onderdeel van ACTS (Advanced Chemical Technologies for 
Sustainability), het NWO-platform voor publiekprivaat onderzoek op het gebied 
van duurzame chemische technologie. 

 

www.tudelft.nl <http://www.tudelft.nl/>  

www.nwo.nl <http://www.nwo.nl/> /acts 

www.b-basic.nl <http://www.b-basic.nl/>  

 

U ontvangt dit bericht via de PWC-medialijst. U kunt zich afmelden via 
www.platformwetenschapscommunicatie.nl 
<file://www.platformwetenschapscommunicatie.nl/> . 
Dit bericht is afkomstig van de TU Delft, Marketing & Communicatie, Postbus 5, 
2600 AA Delft, www.tudelft.nl <http://www.tudelft.nl/> .
[PWC-MEDIA] Gezamenlijk persbericht NWO en TU Delft: Getrainde bacterie zet GFT om in bioplastics

Other related posts:
