A&F Agrotechnology & Food Innovations
5 mrt 2009
Onderdeel: Plant Research International en Leerstoelgroep
Microbiologie
Plant Research International en de leerstoelgroep Microbiologie, beide
onderdeel van Wageningen UR, hebben samen aardappelplanten ontwikkeld
die in staat zijn om itaconzuur te produceren. Itaconzuur is een
waardevolle grondstof voor de chemische industrie, bijvoorbeeld voor
de productie van hoogwaardige kunststoffen. Met de uitvinding wil
Wageningen UR een bijdrage leveren aan een meer duurzame productie van
grondstoffen.
Planten zijn daar heel geschikt voor omdat ze de energie van de zon
gebruiken voor hun groei. Ingrid van der Meer, een van de uitvinders:
âWe willen nu gaan uitzoeken in welk onderdeel van de plant, en in
welk compartiment van de cellen, het meeste itaconzuur kan worden
gemaakt. We weten nu al dat het in knollen bijvoorbeeld behoorlijk
veel beter gaat dan in bladerenâ
De chemische industrie gebruikt veelal aardolie en aardolieproducten
als grondstof. Het gebruik van aardolie is echter weinig duurzaam.
Bovendien is het gebruik van fossiele grondstoffen eindig. Het kan nog
wel 50 jaar duren voordat de aardolie begint op te raken, maar dat
betekent wel dat we nu moeten beginnen met de ontwikkeling van
alternatieve en het liefst hernieuwbare bronnen. Daarom onderzoekt
Wageningen UR de mogelijkheid om planten stoffen te laten produceren
die petrochemische producten zouden kunnen vervangen.
Planten zijn een heel aantrekkelijk productiesysteem voor grondstoffen
voor de chemie. Planten zijn geschikt voor de productie van grote
hoeveelheden van één stof. Dat kan gaan tot 100.000-den tonnen per
jaar. Dat is ook de schaal waarop de chemie opereert.
Daarnaast hebben planten van nature al een enorme âchemische
machinerieâ voor het maken van inhoudsstoffen. Die machinerie kan via
moleculaire veredeling relatief eenvoudig in een bepaalde richting
aangepast worden.
Doordat planten gebruik maken van zonne-energie, is het gebruik van
planten ook nog eens een duurzame manier om grondstoffen te
produceren.
Bij het onderzoek naar de duurzame productie van grondstoffen door
planten, kijken de onderzoekers vooral naar stoffen die te gebruiken
zijn voor veel verschillende halffabricaten en eindproducten.
Dergelijke stoffen worden wel âplatformchemicaliënâ genoemd, omdat ze
als basisgrondstof kunnen dienen voor allerlei volgende chemische
omzettingen.
Eén van de stoffen die deze rol kunnen hebben is itaconzuur, een
natuurlijke stof die qua structuur enigszins lijkt op citroenzuur. Met
itaconzuur kunnen veel verschillende producten gemaakt worden, zoals
kunststoffen, coatings en bouwmaterialen.
Itaconzuur wordt in de natuur onder andere gemaakt door de schimmel
Aspergillus terreus. Deze schimmel is familie van de schimmel die nu
al gebruikt wordt voor de industriële productie van itaconzuur. Deze
productiewijze is vrij duur en kost veel energie. Door de hoge
kostprijs wordt itaconzuur op dit moment nog maar in kleine
hoeveelheden gebruikt: minder dan 10.000 ton per jaar.
De Wageningse onderzoekers hebben eerst in de schimmel de genetische
code voor de productie van itaconzuur geïdentificeerd. Daarna is de
erfelijke informatie via genetische modificatie bij aardappelplanten
ingebouwd. Daardoor werd de toch al uitgebreide chemische machinerie
van de aardappelplant met een extra stap uitgebreid. De planten bleken
inderdaad in staat om itaconzuur te maken.
De onderzoekers weten nog niet wat de beste manier zal zijn om dit
systeem in de praktijk te gebruiken. Zijn de knollen bijvoorbeeld de
beste plaats om itaconzuur te produceren? En hoe kan het itaconzuur
het beste worden gewonnen?
Â
Als het aan de Wageningse onderzoekers ligt, worden planten spoedig
gebruikt als duurzame bron voor de productie van een aantal stoffen
waarvoor nu aardolie nog de grondstof is. De uitvinding van de
onderzoekers is een belangrijke stap in het waarmaken van dit
toekomstbeeld.
---
Contact
Meer informatie:
Erik Toussaint, Hoofd Communicatie Plant Sciences Group, Wageningen UR
0317 - 480867 / 06 - 51565949
erik.toussaint@wur.nl
Expert:
Ingrid van der Meer, Senior Onderzoeker Biotechnologie