Wetenschap - 5 juni 1997

Promoties

Promoties

Promoties
Melkveehouderij belangrijke bron van lachgas
Promovendus Gerard Velthof berekende dat de emissie van lachgas (N2O) uit de melkveehouderij ongeveer 35 procent van de totale Nederlandse emissie van het broeikasgas N2O bedraagt. Velthof zocht naar mogelijkheden om deze emissie te verminderen. Hij promoveerde dinsdag 27 mei bij prof. dr ir Oene Oenema, bijzonder hoogleraar in de nutrientenstromen en bemesting
Velthof ging ervan uit dat de belangrijkste N2O-bronnen nitrificatie (omzetting van ammonium in nitraat), en denitrificatie (omzetting van nitraat in gasvormige N2 en N2O) zijn. Op vier sterk verschillende graslandlocaties in Nederland werd gedurende twee jaar wekelijks de lachgasemissie van intensief beheerde graslanden gemeten. Velthof zag duidelijk een effect van regen. Onder natte omstandigheden was de emissie het grootst. De emissie van nitraathoudende meststoffen bleek dan veel hoger te zijn dan die van ammoniumhoudende meststoffen
Velthof concludeert dat denitrificatie een veel grotere emissiebron is dan nitrificatie. Een bemestingsstrategie waarin de keuze van het type meststof (nitraathoudend versus ammoniumhoudend) afhankelijk is van het vochtgehalte van de bodem, de verwachte neerslag en de verdamping is volgens Velthof een effectieve maatregel om lachgasemissie uit grasland te verminderen
Ook is het voorkomen van hoge minerale N-gehalten in de bodem, door het afstemmen van de bemesting op de N-behoefte van het gras, een goede mogelijkheid om de lachgasemissie uit grasland te beperken, aangezien hoge lachgasemissies optreden als minerale stikstofgehalten in de bodem hoog zijn
Tot slot stelt Velthof dat bij het nemen van maatregelen goed inzicht in de vele interacties tussen de verschillende stofstromen in de melkveehouderij noodzakelijk is. Een maatregel die de emissie van een bepaalde verbinding vermindert kan namelijk de emissie van een andere verbinding doen toenemen. (WRe)
Tacos, minibussen en mezcal in Mexico
De levensvatbaarheid van kleinschalige ondernemersprojecten hangt af van het vermogen van ondernemers om lokale en globale netwerken op te bouwen en in stand te houden. Dat concludeert Gerard Verschoor in zijn proefschrift Tacos, tiendas and mezcal: an actor-network perspective on small-scale entrepreneurial projects in Western Mexico, waarop hij 28 mei promoveerde hij ontwikkelingssocioloog prof. dr Norman Long
Kleine bedrijven zijn belangrijk voor de werkgelegenheid en zorgen voor een groot deel van de economische activiteit in ontwikkelingslanden, stelt Verschoor. In zijn onderzoek beschrijft hij een aantal voorbeelden. Carlos probeert een inkomen te verdienen met de verkoop van tacos en een minibusproject. Een andere ondernemer runt een bar en een winkel. En Leon produceert mezcal. Bij de een lopen de zaken beter dan bij de ander; soms gaan er ook ondernemingen over de kop
Verschoor wil met zijn onderzoek meer inzicht geven in de dynamiek en de levensvatbaarheid van kleine bedrijven. Daartoe gaat hij uit van de actornetwerktheorie. Met deze theorie probeert Verschoor de tekortkomingen te overbruggen van de sociologische actorgeorienteerde benadering en het model van flexibele specialisatie zoals die gebruikt wordt in het economische debat over industrialisatie. Volgens hem richt de actorbenadering zich te veel op het individu, terwijl de flexibele specialisatie de handeling van de ondernemers niet serieus neemt
Een onderneming zal succesvol als ze grip houdt op zowel het globale netwerk voor de voorziening van grondstoffen als het lokale netwerk waaraan de ondernemer zijn producten verkoopt. Beleid dat kleine bedrijven wil steunen, moet daarom kleinschalige ondernemersprojecten niet zien als geisoleerde afzonderlijke eenheden. Velen zijn betrokken bij de productie, distributie en consumptie van goederen en diensten. Daarom moet het beleid gebaseerd zijn op de relaties tussen die verschillende domeinen. Alleen sociale of politieke of economische of technische maatregelen zijn bedenkelijk, meent de socioloog. (JWe)
Meer aandacht nodig voor stress van Rhizobium-bacterie
Rhizobium-bacterien maken kunstmest overbodig door in vlinderbloemigen als bonen en erwten stikstofgas om te zetten tot stikstof. Volgens dr Angela Sessitsch, die 3 juni promoveerde bij microbioloog prof. dr Willem de Vos, kijken landbouwkundig onderzoekers te weinig naar de stresstolerantie van Rhizobium-stammen, en te weinig naar de aanpassing van de stikstofbindende bacterie aan de bodemgesteldheid
Regelmatig proberen bedrijven vlinderbloemigen te enten met superieure Rhizobium-stammen die uitstekend stikstof binden. Het resultaat valt echter vaak tegen, omdat de superieure stammen uit het laboratorium worden verdrongen door de stammen die de plant van nature aantrekt
Sessitsch ontwikkelde op de vakgroep Microbiologie moleculaire technieken voor identificatie en detectie van Rhizobium. De detectiemethodes zijn te gebruiken om Rhizobium-stammen te selecteren en om de competitie te bestuderen tussen de Rhizobium uit de laboratoria en de Rhizobium die de plant van nature aantrekt
In Oostenrijk entte ze bonen (Phaseolus vulgaris) met een miljoen cellen van Rhizobium tropici per zaadje. Geen van de wortels bleek R. tropici te bevatten. Wanneer ze inoculeerde met duizend miljoen cellen, bevatte nog maar 35 procent van de wortels deze bacterie
Sessitsch ontwikkelde een nieuw detectiesysteem om het lot van bacterien te volgen. In de bacterien zette ze een thermostabiel gen dat codeert voor het enzym glucosidase. Wanneer een te volgen Rhizobium-stam zo'n gen heeft gekregen, blijkt zijn aanwezigheid in de plant met een eenvoudige chemische reactie aan te tonen. Wanneer in een andere Rhizobium-stam het bekende merkergen wordt gezet dat codeert voor het enzym beta-glucuronidase (GUS), is ook nog de compititie tussen twee Rhizobium-stammen te bestuderen. (MHs)
Nitrogenase-enzym werkt als een schakelaar
Stikstofbindende bacterien zoals Rhizobium hebben het enzym nitrogenase. Dit enzym zet stikstofgas uit de lucht om tot ammonia, dat planten kunnen gebruiken. Nitrogenase is daarmee essentieel voor alle levende organismen. Volgens dr Martina Duyvis, die 30 mei promoveerde bij biochemicus prof. dr Cees Veeger, is nitrogenase een molecular switch eiwit dat werkt als een schakelaar. Bij binding van het energierijke molecuul ATP bevindt het enzym zich in de conformatie waarbij de reactie aanstaat. Wanneer ATP energie afgeeft en er ADP ontstaat, springt het eiwit in de conformatie waarin de reactie uit staat. Het eiwit is in dit werkingsmechanisme vergelijkbaar met het bij kanker betrokken humane eiwit Ras p21
Het enzym nitrogenase is een complex van twee eiwitten, een met alleen ijzeratomen in het actieve deel en een met ijzer- en molybdeematomen. Voor de omzetting van stikstofgas worden elektronen overgedragen van het ijzereiwit naar het ijzer-molybdeeneiwit. Voor die elektronenoverdracht is energie nodig, en dus omzetting van ATP in ADP. Het aanstaan van de reactie betekent dat de eiwitconformatie dankzij het ATP zodanig is dat er elektronen kunnen worden overgedragen. Staat de reactie uit, dan zit er ADP aan het eiwit vast en worden er geen elektronen overgedragen
Duyvis onderzocht met verschillende spectrofotometers de functie van ATP en de preciese volgorde van gebeurtenissen wanneer een elektron van het ijzereiwit op het molybdeenijzereiwit wordt overgedragen. Dat de driedimensionale structuur van het ijzereiwit overeenkomt met de driedimensionale structuren van andere molecular switch eiwitten in de natuur, bevestigt haar hypothese. (MHs)
Elektrische verschijnselen zijn belangrijk voor fotosynthese
Planten kunnen met een rendement van meer dan vijftig procent zonlicht omzetten in suikers. Een tussenstap in dit proces is de vorming van een elektrische potentiaal van tientallen millivolts over het zogenaamde thylakoidmembraan dat zich in een bladgroenkorrel bevindt. Hiervoor zorgen duizenden reactiecentra, die in het membraan zitten. In zo'n centrum wordt een elektron binnen enkele miljardsten van een seconde van de ene naar de andere kant van het membraan geschoten als er licht van de juiste golflengte binnenkomt. Dr ir Tijmen van Voorthuysen, die op 3 juni promoveerde bij plantfysioloog prof. dr Wim Vredenberg, toonde aan dat bij sterke belichting, zoals die op zonnige dagen regelmatig voorkomt, het rendement van de energie-omzetting lager is. Door een verzuring van de omgeving neemt dan het aantal actieve reactiecentra af
Van Voorthuysen gebruikte voor zijn onderzoek de zogenaamde patch-clamp methode die hij ook verder ontwikkelde. Met die methode kunnen elektrische verschijnselen zichtbaar gemaakt worden in een enkele chloroplast, een bladgroenkorrel. Een kleine naald, de patch-elektrode, zuigt een chloroplast aan waardoor elektrisch contact ontstaat met het chloroplastmembraan. Zo kan de lading op de celmembramen gemeten worden, alsook de snelheid waarmee ontlading plaatsvindt. Die snelheid bevat belangrijke informatie over de intactheid van het chloroplastmembraam en over de wijze waarop dit membraam gevouwen is
Verder laat Van Voorthuysens onderzoek zien dat er grote verschillen zijn tussen verschillende chloroplasten van een enkele plant, die bij metingen aan oplossingen met grote aantallen chloroplasten niet aan het licht komen. (MS)

Re:ageer