Verschillende teams wereldwijd onderzoeken een methode om gisten te voeden met koolstofdioxide uit de lucht. Een promovendus in Wenen is er voor het eerst in geslaagd. Nu zou de nieuwe technologie gebruikt moeten worden voor de duurzame productie van eiwitrijke diervoeding.

Tussen 1961 en 2009 is de vleesconsumptie gestegen van drieëntwintig kilo naar tweeënveertig kilo per persoon per jaar (bron: Fleischatlas 2013). Om aan de grote vraag te kunnen voldoen, is een efficiënte veehouderij met eiwitrijk voer noodzakelijk. Gras alleen is niet voldoende. Tot nu toe wordt diervoeding voornamelijk uit soja gewonnen. Het gebruik van soja voor diervoeding is in meerdere opzichten omstreden. Belangrijke redenen zijn de klimaatverandering en de wereldwijde voedselzekerheid. In de Europese Unie moet zeventig procent van de benodigde eiwitrijke diervoeding worden geïmporteerd. Alleen al in Oostenrijk is dat 600.000 ton per jaar. Soja wordt verbouwd op landbouwgrond in Noord- en Zuid-Amerika. Het land zou beter gebruikt kunnen worden voor de teelt van voedingsmiddelen voor mensen. Bovendien is de teelt van sojaproducten arbeidsintensief, komen er grote hoeveelheden pesticiden vrij in het milieu en veroorzaken ze klimaatschadelijke broeikasgassen.

ALTERNATIEVE EIWITBRON

Onderzoekers van de Universiteit voor Natuurlijke Hulpbronnen en Toegepaste Levenswetenschappen (BOKU) Wenen en het Oostenrijkse Centrum voor Industriële Biotechnologie (ACIB) in Wenen zijn erin geslaagd een alternatieve eiwitbron voor diervoeding te ontwikkelen. Het is pesticidenvrij en vereist geen landbouwgrond – één bioreactor is voldoende. Een giststam staat centraal in het proces. Gisten zijn eencellige schimmels die zich voeden met koolhydraten. Gisten zijn niet nieuw in de biotechnologie en zijn al eerder gebruikt voor de productie van diervoeding. De hiervoor benodigde koolhydraten zijn echter afkomstig van planten – en die hebben kostbare landbouwgrond nodig.

PICHIA PASTORIS

De promovendus Thomas Gaßler slaagde er samen met zijn begeleider Diethard Mattanovich (beide BOKU) en Matthias Steiger van het ACIB in om de gistschimmel Pichia Pastoris met koolstofdioxide te voeden. In combinatie met een flexibele energiebron zoals methanol of formiaat wordt dit gebruikt als voedselbron. Pichia Pastoris leeft ook onder natuurlijke omstandigheden op methanol. Maar om koolstofdioxide uit de lucht te kunnen gebruiken, moet een moeilijke stofwisselingsprocedure worden doorlopen: De gist moet de C-atomen chemisch reduceren en met elkaar combineren. De technologie van de stam is wereldwijd gepatenteerd.

Het doel van Carbofeed: een alternatieve eiwitbron als diervoeding bieden en tegelijkertijd gebruik maken van CO2 als duurzame bron van grondstoffen.

COMMERCIALISERING

Nu hebben de onderzoekers een Spin-Off Fellowship financiering ontvangen van het Research Promotion Fund (FFG) om het Carbofeed project tot wasdom te brengen. Samen met de wetenschappelijk medewerker Michael Egermeier kregen ze ook personeelsondersteuning. De industriële toepassing voor de kosteneffectieve productie van gistbiomassa uit biomethanol en CO2 is mogelijk omdat het carbofeedproces gebruik maakt van een bekend biomassaproductieproces. Dit betekent dat bestaande industriële installaties kunnen worden gebruikt voor de productie. In vergelijking met conventionele gistbiomassaproductieprocessen kunnen hogere opbrengsten en dus lagere productiekosten worden verwacht.

Binnen de Spin-Off Fellowship wordt de kerntechnologie verder ontwikkeld als platform voor de CO2-neutrale productie van microbiële industriële goederen. Om de kwaliteit van het proces te versterken, is een constante verdere ontwikkeling van het proces gepland.

MARKT

De technologie is bedoeld om via licenties toegankelijk te worden gemaakt voor lokaal producerende bedrijven. De eerste stap is om producenten van additieven aan te spreken, waarvan het marktvolume in 2015 vijf miljard euro in Europa en achttien miljard euro wereldwijd bedroeg. In een tweede stap wil het bedrijf toetreden tot de gehele Europese markt voor diervoeding, die in 2015 een volume van vijfenvijftig miljard euro had.

De technologie werkt zonder fotosynthese en kan ook gebruikt worden voor de voedselvoorziening in de ruimtevaart.

De FFG Spin-Off Fellowshipverlening stelt onderzoekers in staat om hun oprichtingsideeën zo goed mogelijk voor te bereiden op de uitvoering ervan. Gedurende anderhalf jaar kunnen de onderzoekers zich volledig concentreren op de verdere ontwikkeling van hun technologie en krijgen ze een breed scala aan verdere opleiding, coaching en begeleiding.