© Shutterstock
Microalgen tref je overal ter wereld aan, van open oceanen tot de Amsterdamse grachten- en industriële bioreactoren, waar ze worden gebruikt voor de productie van brandstof en plasticbouwstenen. Microalgen groeien in de natuur meestal samen met bepaalde bacteriën. In de industrie worden de effecten van deze combinatie nog onderzocht. ‘Tot nu toe wordt vooral onderzoek gedaan naar de positieve effecten van deze bacteriën, maar ze kunnen ook nadelig werken’, zegt João Gouveia die op 19 december promoveerde bij Bioprocess Engineering. Gouveia ontdekte dat bacteriën bij bepaalde microalgen de groei juist remmen.
Duurzaam plastic
Gouveia onderzocht het effect van verschillende bacteriën op de microalg B. braunii, die mogelijk in de toekomst in de industrie wordt ingezet voor de productie van exopolysaccharides (EPS). EPS zijn suikers die worden toegepast in levensmiddelen of voor de productie van duurzaam plastic. Gouveia bekeek welke bacteriën met de algen samenleven en hoe ze de alg beïnvloeden. Hij vond drie bacteriefamilies die bij alle algenstammen voorkwamen: Rhizobiaceae, Bradyrhizobiaceae en Comanonadaceae.
B. braunii (groene bolletjes) produceert hier koolwaterstoffen (grijs)
die kunnen worden gebruikt voor biobrandstof © Joao Gouveia
Vervolgens probeerde Gouveia op verschillende manieren de bacterie aan te pakken. Hij selecteerde een bepaalde stam van B.Braunii die grote hoeveelheden EPS maakt en voegde antibiotica toe om de bacteriën te bestrijden. Dat had een verrassend effect. De algen produceerden juist minder EPS en groeiden ook langzamer. De meeste antibiotica, met uitzondering van penicilline, remden of staakten dus de algengroei. Wat ook opviel, was dat de algengroei niet remde na behandeling met penicilline, maar wel minder EPS werd gemaakt. Gouveia: ‘Mogelijk doden we met de antibiotica bepaalde bacteriën, waardoor anderen die voor de EPS-productie nadelig zijn, de overhand krijgen.’
Enkel nadelig effect
In een volgend experiment gebruikte Gouveia UV-licht. Deze behandeling maakt 99 procent van de bacteriën onschadelijk. Dit resulteerde in een verdubbeling van de EPS-productie en groeiden de algen beter.
Op basis van deze resultaten concludeert de onderzoeker dat de bacteriën die samenleven met B.braunii, deze alleen maar nadelig beïnvloeden. ‘Misschien dat de bacteriën in de natuur wel een meerwaarde hebben, maar voor industriële processen kunnen we ze niet inzetten om de groei van B.braunii en vergelijkbare microalgen te verbeteren. Besmetting van de bioreactoren met bacteriën moet juist worden voorkomen.’
Gouveia presenteerde zijn onderzoek ook tijdens de Nederlandse finale van FameLab 2015. Bekijk hier de video:
Lees ook eens:
Studenten krijgen beurs voor algenonderzoek
WUR start AlgaePARC op Bonaire (video)
Voedsel produceren zonder zonlicht