Trappistenbrouwerij is kweekstation voor veelbelovende purperbacteriën

(04-02-2021) Productie van lokaal en duurzaam voeder, het kan. De UGent, de UAntwerpen en het bedrijf SEMiLLA IPStar kweken purperbacteriën uit afvalwater van een brouwerij en gebruiken die bacteriën als eiwitbron voor een verbeterde groei van garnalen.

Microbiële eiwitten kunnen de druk op het milieu verminderen en ze maken ons minder afhankelijk van geïmporteerde eiwitten zoals vis- en sojameel. purperbacterien

Eiwitten zijn een essentieel onderdeel van alle voeder dat in veeteelt en aquacultuur gebruikt wordt. Om aan die eiwitbehoefte te voldoen, worden enorme hoeveelheden vis- en sojameel geproduceerd.

“Deze eiwitbronnen zorgen echter voor een grote druk op het milieu. Het Amazonewoud wordt massaal gekapt om landbouwgrond vrij te maken voor de productie van gewassen zoals soja.” Siegfried Vlaeminck, professor Milieutechnologie (Departement Bio-ingenieurswetenschappen, UAntwerpen)

“Met vismeel is het net hetzelfde probleem. Vismeel wordt gewonnen uit visvangst, met gevaar voor uitputting van onze natuurlijke visreserves. Zo zijn ongeveer 30% van de wereldwijde mariene visreserves overbevist.” Gilbert Van Stappen, professor Aquacultuur (UGent)

Naast de milieuproblematiek is er ook een enorme economische afhankelijkheid. Zo worden respectievelijk 60% en 40% van al het soja- en vismeel in de Europese Unie geïmporteerd. Deze situatie is niet houdbaar. De Europese Commissie zet daarom via haar Green Deal plan in op een transitie naar een duurzame maatschappij, waarbij economische groei en een gezond milieu hand in hand gaan. Een van de speerpunten van dit plan is de Farm to Fork strategie, waarbij de ontwikkeling en het gebruik van alternatieve eiwitbronnen (bijv. uit planten, insecten en bacteriën) gestimuleerd wordt.

Eiwitten uit microben?

“Microben zijn een interessante bron van eiwitten omwille van hun hoge groeisnelheid, hoog eiwitaandeel en laag waterverbruik”, zegt Siegfried Vlaeminck.

Het onderzoeksteam van professor Vlaeminck kijkt voornamelijk naar de kweek van bacteriën op afvalwater. Afvalwater zit immers boordevol nuttige bouwstoffen. Het afvalwater wordt gezuiverd en er wordt een bruikbaar microbieel product gewonnen. Twee vliegen in één klap.

Postdoctoraal onderzoeker Abbas Alloul doet in Antwerpen onderzoek naar de purperbacteriën.

“Wanneer deze bacteriën gekweekt worden op afvalwater kunnen ze tot 70% eiwitten bevatten. Dit maakt hen uiterst interessant als alternatief voederingrediënt. Bovendien bevatten purperbacteriën ook vitaminen en antioxidanten.”

UAntwerpen heeft nu samen met het bedrijf SEMiLLA IPStar een pilootinstallatie lopen om purperbacteriën te produceren op het afvalwater van brouwerij De Koningshoeven in de Nederlandse provincie Noord-Brabant, waar de trappist van La Trappe gebrouwen wordt.

“In een 100 liter reactor behalen we een eiwitproductiviteit van 120 ton per hectare per jaar. Dat is heel efficiënt ten opzichte van sojakweek, dat slechts 1,5 ton per hectare per jaar haalt”, zegt Abbas Alloul.

Volgens Rob Suters van SEMiLLA IPStar “zijn dergelijke initiatieven cruciaal om de overstap te maken naar een circulaire economie”.

Garnalen groeien beter

De UAntwerpen en de UGent onderzochten of de geproduceerde microbiële eiwitten een goede vervanging vormen voor soja- en vismeel in garnalenvoer.

“Onze testen met purperbacteriën toonden aan dat garnalen sneller groeiden met microbieel eiwit ten opzichte van het standaardvoer”, zegt Abbas Alloul. De resultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Aquaculture. In datzelfde artikel wordt ook nog beschreven dat purperbacteriën over gunstige probiotische eigenschappen beschikken, waardoor ze de groei van pathogene bacteriën tegenhouden. “

"Deze pathogenen vormen een grote bedreiging voor de garnaalkweek. Alternatieve bestrijdingsmiddelen zijn hoognodig. Er worden nu antibiotica gebruikt, maar dit draagt in feite bij aan de verspreiding van deze pathogenen.” Peter Bossier, professor Aquacultuur (UGent),

What’s next?

In het kader van de Farm to Fork strategie neemt de interesse naar alternatieve eiwitten op basis van microben sterk toe.

“Zo zijn er al een aantal bedrijven die met commerciële productie begonnen zijn”, weet Siegfried Vlaeminck. “De productiekost is vaak een doorslaggevende factor voor het finaal gebruik in diervoeder, maar dat is zeker niet onoverkomelijk en vraagt meer onderzoek.”

Het onderzoek van prof. Vlaeminck gebeurt binnen het excellentiecentrum Microbial Systems Technology dat vorig jaar van start ging aan UAntwerpen. Het  heeft tot doel om de veelzijdigheid van bacteriën te onderzoeken voor een biogebaseerde en duurzame economie. Voor de purperbacteriën betekent dit dat de technologie verder geoptimaliseerd wordt en dat pistes voor commercialisering bekeken worden.

Meer info

Peter.bossier@ugent.be

Gilbert.vanstappen@ugent.be

Abbas.Alloul@uantwerpen.be

siegfried.vlaeminck@uantwerpen.be