De petrochemische industrie heeft bestanddelen van fossiele brandstoffen nodig voor de productie van onder meer kunst- en synthetische stoffen. Nadelen van fossiele brandstoffen zijn dat ze vervuilend zijn en dat de voorraad beperkt is. Een duurzamere manier om uitgangsmateriaal voor de chemische industrie te verkrijgen, is de benodigde stoffen uit planten halen.
Planten zijn in staat bepaalde chemicaliën en andere bouwstenen aan te maken, die door de chemische industrie kunnen worden gebruikt. Plant Research International van Wageningen UR bestudeert dit in het project Productie van platformchemicaliën door planten. Men spreekt van platform- of bulkchemicaliën omdat deze chemicaliën als een soort basisuitgangsmateriaal dienen voor diverse chemische processen. De onderzoekers ontwikkelden aardappelplanten die itaconzuur (organisch zuur) en lysine (aminozuur) produceren. Dit zijn belangrijke bouwstenen voor de chemische industrie.
Biobased economy
Tot nu toe gebruikt de petrochemische industrie fossiele brandstoffen zoals aardolie en gas. Daarvan is bekend dat ze ooit zullen opraken. Hoewel het nog wel vijftig jaar kan duren voor de aardolie- en gasbronnen zijn opgedroogd, is het verstandig om te zoeken naar duurzame alternatieven. Het voordeel van planten is dat zij groeien door zonlicht. Het verkrijgen van bouwstof uit planten draagt bij aan een biobased economy, een duurzame economie waarin groene grondstoffen worden gebruikt.
Itaconzuur
Aspergillus terreus is een schimmelsoort die van nature itaconzuur produceert. De Wageningse onderzoekers hebben de genetische code geïdentificeerd voor de productie van itaconzuur door deze speciale schimmel. Een enzym in de schimmel dat daarvoor verantwoordelijk is, werd gezuiverd en gekarakteriseerd. Vervolgens werd het bijbehorende gen gekloond en in een transgene zetmeelaardappel geplaatst, die een hoge concentratie lysine produceert. Hierdoor ontstond een aardappel die in de knol naast zetmeel en veel lysine ook itaconzuur produceert.
Wereldwijde vraag
De door de onderzoekers ontwikkelde aardappelplant kan vijftien keer zoveel lysine produceren als reguliere zetmeelaardappelplanten. Het itaconzuurgehalte is zo hoog dat alleen al door de Nederlandse zetmeelaardappelarealen in de huidige wereldwijde vraag naar itaconzuur kan worden voorzien.
Als vervolgstappen in dit project bekijken de onderzoekers de mogelijkheden voor toepassing in de praktijk. Daarnaast onderzoeken zij in welk deel van de plantencel itaconzuur en lysine het best kunnen worden opgeslagen en hoe de hoeveelheden kunnen worden verhoogd. Inmiddels is al gebleken dat de knol veel meer van de beoogde stoffen bevat dan de bladeren. Ook zal verder worden bestudeerd hoe itaconzuur optimaal en grootschalig kan worden geïsoleerd.
Links: