Chinese onderzoekers hebben een kosteneffectieve methode ontwikkeld om veevoereiwitten te produceren. De grondstof? Steenkool.
China is een van de grootste producenten ter wereld van vlees, vooral van varkensvlees. Het land is goed voor bijna de helft van het varkensvlees dat wereldwijd wordt geproduceerd.
Maar China heeft een structureel tekort aan eiwitrijke grondstoffen om tot veevoer te verwerken en kan zich niet permitteren om zijn akkers massaal in te zetten om veevoer te telen. Daarom importeert China meer dan 80% van de benodigde sojabonen uit het buitenland, een afhankelijkheid die de Chinese overheid niets zint. Want ook wereldwijd neemt de vraag naar vlees toe - nodig voor een gezonde wereldbevolking, volgens de FAO - en dientengevolge de vraag naar eiwitten voor gebruik in veevoer.
Maar veel van die restproducten hebben al bestaande toepassingen en de variabele aanvoer en kwaliteit maken grootschalige industriële productie 'een uitdaging'. De aanvoer ervan is immers onzeker. Het alternatief is een industriële fermentatie, waarbij chemicaliën worden gebruikt die energie produceren. Een opmerkelijk voorbeeld is het gebruik van methanol, dat goedkoop kan worden gewonnen uit de grondstof steenkool.
Eiwitten uit steenkool
"Steenkool, met een wereldwijde reserve van ongeveer 1,07 biljoen ton, kan worden omgezet in methanol door middel van kolenvergassing," zegt hoogleraar Wu Xin in de South China Morning Post. "Methanol mengt goed met water, waardoor fermentatieprocessen veel efficiënter zijn dan gasvormige substraten en er geen speciale fermentatieapparatuur nodig is". Al sinds de jaren '80 wordt er onderzoek gedaan naar de synthese van eiwit uit methanol, waarbij de nadruk vooral lag op de selectie van geschikte gisten, zoals de giststam Pichia pastoris die (giftig) methanol kan omzetten in eiwitten, en het optimaliseren van het productieproces. Maar het procedé bleek erg duur en inefficiënt (20% van het methanol ging verloren in de vorm van kooldioxide en water) en kon dus niet concurreren met soja-eiwitten.
Geen landbouwgrond of kunstmest
De micro-organismen in het proces produceren niet alleen (veel) eiwitten, ze bevatten ook een compleet aminozuurprofiel, vitaminen, anorganische zouten, vetten en koolhydraten, waardoor ze geschikt zijn als alternatief voor eiwitbronnen zoals vismeel, sojabonen, vlees en mager melkpoeder. Belangrijker nog is dat er geen landbouwgrond of kunstmest voor nodig is. Een bioreactor kun je immers overal neerzetten en bovendien is er geen sprake van seizoens- of klimaatinvloeden. "Het is duizend keer efficiënter dan traditionele landbouwpraktijken," aldus hoofdonderzoeker Wu Xin. Ook bespaart het water en transportbewegingen. Dat zou van de beladen fossiele brandstof steenkool ineens een duurzaam alternatief voor bestaande eiwitbronnen, zoals soja, maken. En er komt natuurlijk ook nog mest uit dat weer op de akkers kan. En dat spaart weer de productie van koolstofemitterende kunstmestproductie. Het is wel even flink omdenken.
Het onderzoeksteam claimt al begonnen te zijn met opschalen en duizenden tonnen eiwit te kunnen maken, met een niet nader bekend gemaakte partner.
Dit artikel afdrukken
Maar China heeft een structureel tekort aan eiwitrijke grondstoffen om tot veevoer te verwerken en kan zich niet permitteren om zijn akkers massaal in te zetten om veevoer te telen. Daarom importeert China meer dan 80% van de benodigde sojabonen uit het buitenland, een afhankelijkheid die de Chinese overheid niets zint. Want ook wereldwijd neemt de vraag naar vlees toe - nodig voor een gezonde wereldbevolking, volgens de FAO - en dientengevolge de vraag naar eiwitten voor gebruik in veevoer.
Methanol kan goedkoop worden gewonnen uit steenkoolDat was de aanleiding voor onderzoekers van het Tianjin Instituut voor Industriële Biotechnologie van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) om op zoek te gaan naar een snelle, efficiënte methode om eiwitten van hoge kwaliteit te produceren. Ze focusten op biotechnologische synthese. Er zijn twee mogelijke aanvliegroutes voor biologische eiwitsynthese. De eenvoudigste manier is het vergisten van bij- en restproducten uit de voedsel- en landbouwindustrie, zoals bierbostel en stro tot hoogwaardige eiwitproducten.
Maar veel van die restproducten hebben al bestaande toepassingen en de variabele aanvoer en kwaliteit maken grootschalige industriële productie 'een uitdaging'. De aanvoer ervan is immers onzeker. Het alternatief is een industriële fermentatie, waarbij chemicaliën worden gebruikt die energie produceren. Een opmerkelijk voorbeeld is het gebruik van methanol, dat goedkoop kan worden gewonnen uit de grondstof steenkool.
Eiwitten uit steenkool
"Steenkool, met een wereldwijde reserve van ongeveer 1,07 biljoen ton, kan worden omgezet in methanol door middel van kolenvergassing," zegt hoogleraar Wu Xin in de South China Morning Post. "Methanol mengt goed met water, waardoor fermentatieprocessen veel efficiënter zijn dan gasvormige substraten en er geen speciale fermentatieapparatuur nodig is". Al sinds de jaren '80 wordt er onderzoek gedaan naar de synthese van eiwit uit methanol, waarbij de nadruk vooral lag op de selectie van geschikte gisten, zoals de giststam Pichia pastoris die (giftig) methanol kan omzetten in eiwitten, en het optimaliseren van het productieproces. Maar het procedé bleek erg duur en inefficiënt (20% van het methanol ging verloren in de vorm van kooldioxide en water) en kon dus niet concurreren met soja-eiwitten.
In gewone mensentaal betekent dat: met micro-organismen kun je eiiwitten maken van kolen. Ze bevatten een compleet aminozuurprofiel, vitaminen, anorganische zouten, vetten en koolhydraten, waardoor ze geschikt zijn als alternatief voor eiwitbronnen zoals vismeel, sojabonen, vlees en mager melkpoeder.Het team van Wu Xin pakte het daarom anders aan. Ze struinden wijngaarden, bossen en moerassen af in heel China en verzamelden daar meer dan 20.000 gistmonsters. Ze identificeerden stammen die efficiënt gebruik konden maken van verschillende suikers en alcoholen als koolstofbron voor de eiwitsynthese. Ze schakelden vervolgens in een wild-type Pichia pastoris specifieke genen uit, waardoor ze de methanoltolerantie en metabolische efficiëntie aanzienlijk wisten te verbeteren. "De onderzoekers bereikten een droog celgewicht en ruw eiwitgehalte van 120g/liter en 67,2% met hun gemodificeerde P. pastoris. En de omzettingsefficiëntie van methanol naar eiwit bereikte 92% van de theoretische waarde," aldus een rapport op de website van CAS. In gewone mensentaal betekent dat: je kunt eiwitten maken van kolen.
Geen landbouwgrond of kunstmest
De micro-organismen in het proces produceren niet alleen (veel) eiwitten, ze bevatten ook een compleet aminozuurprofiel, vitaminen, anorganische zouten, vetten en koolhydraten, waardoor ze geschikt zijn als alternatief voor eiwitbronnen zoals vismeel, sojabonen, vlees en mager melkpoeder. Belangrijker nog is dat er geen landbouwgrond of kunstmest voor nodig is. Een bioreactor kun je immers overal neerzetten en bovendien is er geen sprake van seizoens- of klimaatinvloeden. "Het is duizend keer efficiënter dan traditionele landbouwpraktijken," aldus hoofdonderzoeker Wu Xin. Ook bespaart het water en transportbewegingen. Dat zou van de beladen fossiele brandstof steenkool ineens een duurzaam alternatief voor bestaande eiwitbronnen, zoals soja, maken. En er komt natuurlijk ook nog mest uit dat weer op de akkers kan. En dat spaart weer de productie van koolstofemitterende kunstmestproductie. Het is wel even flink omdenken.
Het onderzoeksteam claimt al begonnen te zijn met opschalen en duizenden tonnen eiwit te kunnen maken, met een niet nader bekend gemaakte partner.
Nog 3
Je hebt 0 van de 3 kado-artikelen gelezen.
Op 4 juni krijg je nieuwe kado-artikelen.
Op 4 juni krijg je nieuwe kado-artikelen.
Als betalend lid lees je zoveel artikelen als je wilt, én je steunt Foodlog
Lees ook
Wat ik niet begrijp:
- de chemische formule van Methanol is CH3OH.
- eiwitten bestaan uit aminozuren, welke een organische verbindingen zijn die worden gekenmerkt door de aanwezigheid van zowel een basische groep (-NH2) als een zure groep (-COOH).
Waar in dit proces komt de chemische stof N (stikstof) vandaan? Uit de lucht? Of komt dat uit de steenkool dat ook gebruikt wordt voor de methanol productie?
De kernfout in dit stuk, en dus ook in de beweringen van de Chinese onderzoekers: "Belangrijker nog is dat er geen landbouwgrond of kunstmest voor nodig is. " Het proces dat beschreven wordt, van steenkool via gisten naar varkensvlees, is voorafgegaan aan een extreem lange periode van extensief landgebruik (geen kunstmest dus lage vegetatie productie per hectare) dat plantaardige biomassa opleverde, die (met grote verliezen) werd opgezet in veen, vervormd tot turf vervormd tot steenkool. Zo kwam uit CO2, zuurstof , water en nutriënten in organischestof vastgelegde zonne-energie beschikbaar. Beschreven proces is toch niet anders dan weide die dankzij zonlicht gras geeft, waarmee koeien vlees en melkeiwit maken, dat wij dan weer eten?
Met gras kun je nauwelijks varkens voeden; het zijn omnivoren als mensen die veel hogere kwaliteit voer nodig hebben dan herkauwers (meer eiwit!). Dus voer dat op menselijk voedsel lijkt of menselijke keukenafval (schillenboer).
DE vraag die je je moet stellen, i.v.m. toekomst mensheid, is die van het nuttigste gebruik van de nog aanwezige en zeldzamer wordende fossiele energiebronnen. Zoals ik in mijn artikelen over plantaardige of dierlijke eiwitten schreef, menselijk voedsel (granen, bonen en peulvruchten) gebruiken voor varkens lijkt mij een elitair landgebruik. Ik ben bang dat hetzelfde geldt voor gebruik van steenkool!!!
"In gewone mensentaal betekent dat: je kunt eiwitten maken van kolen." Yep, maar er wordt dan verder gebruik gemaakt van het "Delft basic salt medium": 14.4 g/L KH2PO4, 7.5 g/L (NH4)2SO4, 0.5 g/L MgSO4•7H2O, 1 ml/L vitamin solution, and 2 ml/L trace metal solution. Zonder N, P, K, S en een rits sporenelementen géén eiwit. Eiwit bestaat voor 13 % uit stikstof, dus dat moet wél toegevoegd worden. Uitgedrukt in gewichtspercentage vormt koolstof 25 - 40 % van eiwitten. Er is dus wel degelijk kunstmest nodig voor de productie van dit soort eiwitten, al vermoed ik dat de efficiëntie véél hoger is dan bij sojateelt.
Het is trouwens een oude techniek, British Petroleum gebruikte het al in de jaren 60 van de vorige eeuw. Ze gebruikten een was-achtige fractie van de raffinage van bepaalde types ruwe olie (C12-C20 alkanen) die door gisten werden omgezet in een Single Cell Protein (SCP). Het product werd Tropina genoemd en gebruikt als vervanger van vismeel in veevoer en zelfs als vervanger van magere melkpoeder!
In 1972 verbood Japan het gebruik van Tropina en Italië stopte de productie in 1977 ivm de stijgende prijzen van aardolieproducten.
Overigens lijkt het me véél beter om geen of heel weinig vlees te eten, dat spaart een hoop dierenleed, zie de draad over Gosschalk. En het is een regelrechte schande dat je dierenleed kunt afkopen voor € 15.000. Maar dit geheel terzijde.
Jopie en Henk, ik denk niet dat deze Chinese onderzoekers helemaal gek zijn. Volgens Jopie is dit een manier van produceren van eiwit die wel degelijk efficiënter kan zijn dan een eiwitgewas telen.
Is hier dan minstens iets gevonden - of heruitgevonden - dat efficiënter is dan akkerbouw?
Het spijt mij erg, maar ik zie steenkool geen stikstof cq eiwit produceren. Steenkool is een of gefossileerde hoeveelheid organisch materiaal dat uiteindelijk vrijwel alleen koolstof bevat.
Uiteraard kan je steenkool gebruiken om chemische stikstof reacties te ontwikkelen zoals dat ook met aardgas gebeurt, maar noch aardgas, noch olie, noch steenkool produceert stikstof. Het levert hoogstens de calorische waarden die nodig is om reacties op te zetten en eventueel stikstof te binden.
Bij het HB model wordt ook niet beweerd dat aardgas stikstof kunstmest maakt.