Wetenschap - 1 januari 1970

Schimmels kweken op een hennepbed

Schimmels kweken op een hennepbed

Schimmels kweken op een hennepbed

Aziaten kweken al honderden jaren schimmels op vaste substraten, bijvoorbeeld voor de bereiding van tempeh. Voor Europese procestechnologen is deze methode nog relatief nieuw. Marianne Busch kweekte voor haar afstudeervak de schimmel Coniothyrium minitans op gemalen hennepvezels


Schimmels kun je bestrijden met schimmels. Zo parasiteert Coniothyrium minitans op een andere schimmel, Sclerotinia sclerotiorum. Dat is handig, want de Sclerotinia veroorzaakt rot in landbouwgewassen als zonnebloemen en kolen. Door sporen van Coniothyrium minitans uit te zetten is de rot in principe onder de duim te houden

Voorwaarde is wel dat je de sporen eerst op grote schaal kweekt. Daar werkt de sectie Proceskunde aan. Coniothyrium minitans blijkt een schimmel die relatief veel verzorging nodig heeft. Kweek je de schimmel in een vloeistof - de meest gangbare methode - dan vertoont hij geen sporenvorming. Er is dus een vast substraat nodig, dat wel veel vocht moet kunnen opnemen. Ook de temperatuur is belangrijk. Bij een te hoge of te lage temperatuur groeit de schimmel niet meer en vormt dus ook geen sporen

Vijfdejaars Bioprocestechnologie Marianne Busch verdiepte zich voor een afstudeervak Proceskunde in de kweek van Coniothyrium minitans. Ze gebruikte een eenvoudige opzet met gemalen hennepvezels als vast substraat. Het substraat werd geïmpregneerd met een mengsel van glucose en gistextract en gestort in een reactor, een kolom van een halve meter hoog. Een gepakt bed, heet dat in vakjargon. Door de reactor wordt lucht geblazen, niet alleen voor de zuurstofvoorziening, maar ook om te voorkomen dat het te warm wordt. Tijdens de groei van de schimmel komt namelijk warmte vrij, zodat de temperatuur in de reactor stijgt

Een van de opdrachten van Busch was om te bestuderen hoe je de temperatuur in het met schimmelse geënte bed kunt voorspellen. Daar bestond wel een computermodel voor, maar dat was niet goed genoeg. Het belangrijkste euvel: het model gaf het verband tussen zuurstofconsumptie, een maatstaf voor de groei, en temperatuur niet goed weer. Om uit te zoeken hoe die relatie in elkaar steekt, deed Busch een aantal laboratoriumtests met geënt substraat in glazen buizen, die ze bij verschillende temperaturen wegzette

Nadat ze het model had aangepast, kon ze haar bevindingen in de praktijk controleren in de reactor. Zelf was ze aanvankelijk niet erg tevreden over het resultaat. Het model voorspelde weliswaar heel goed de maximumtemperatuur in het bed, maar veel minder goed de snelheid waarmee de temperatuur stijgt en daalt. Bovendien stijgt de temperatuur in het echt een paar dagen later dan in het model. Dat verschil ontstaat doordat het model is gebaseerd op waarnemingen in de buizen, waarin relatief weinig substraat en veel entsporen zitten en waar de temperatuur dus sneller stijgt, verklaart Busch. Tijdens haar colloquium werden haar twijfels over de imperfecties van het model weggewuifd. Wat zeur je nou, kreeg ik van iedereen te horen.

Busch probeerde bovendien een eenvoudiger methode te vinden om sporenvorming te meten. De klassieke methode maakt gebruik van de telkamer, een plaatje met een ruitpatroon dat onder de microscoop wordt gelegd. De sporen worden in een met water gevulde blender losgemaakt van het mycelium en de hennepvezels. Vervolgens wordt een beetje substraat met een pipetje op de telkamer aangebracht. Dan kan de onderzoeker tellen hoeveel sporen er in de verschillende vakjes zitten

Het gebruik van een elektronisch apparaat, de casy, zou het sporentellen aanzienlijk minder tijdrovend maken, hoopte Busch. Zo zou ze meer monsters kunnen verwerken en dus tot een nauwkeuriger schatting van het aantal sporen komen. Busch vond met de casy echter veel lagere aantallen sporen dan met de telkamer. Dat valt deels te verklaren doordat het mengsel van water en sporen eerst moest worden gefiltreerd om te voorkomen dat de Casy verstopt raakt door restjes hennep en mycelium. Daarbij blijven onvermijdelijk wat sporen achter in de filter. De filter kan echter maar een deel van het verschil verklaren, zegt Busch. Het lukte gewoon niet met de casy, maar we weten niet waar dat aan lag.

In de conclusies van haar verslag staan allerlei bevindingen waarmee procestechnologen verder aan de slag kunnen. Zo bleek de sporenvorming nogal temperatuurgevoelig te zijn. Bovendien vond Busch dat tussen de 16de en de 24ste dag na het inzetten van de kweek nog een verdubbeling van het aantal sporen plaatsvindt. Dat is een beetje merkwaardig, want in die periode vind geen zuurstofconsumptie meer plaats. Je verwacht niet dat er dan nog sporen worden gevormd, hooguit dat er wat sporen ontkiemen of zo. Maar erg hard kan ik dit resultaat niet maken; tenslotte heb ik maar een beperkt aantal tellingen gedaan. Daar moeten anderen nog maar eens goed naar kijken.


Foto Guy Ackermans

Re:ageer