NWO-financiering voor onderzoek naar biochemische alternatieven
In de natuur ligt nog een schat aan onbekende geur- en smaakstoffen verborgen. Binnen TERRAPATH gaan wetenschappers op zoek naar deze stoffen en bekijken ze hoe die duurzaam geproduceerd kunnen worden. Het is een van de vier onderzoeksprojecten waarvoor Wageningen University & Research (WUR) financiering ontvangt vanuit de NWO KIC-call Biochemical Diversity.
TERRAPATH - Op zoek naar nieuwe geuren en smaken
Terpenoïden zijn natuurlijke bestanddelen die onder meer worden gebruikt in smaak- en geurstoffen, zoals menthol en citral. Uit genetische en chemische data blijkt dat er in de natuur nog een grote variatie aan terpenoïden en verwante stoffen bestaat. Onderzoeksproject TERRAPATH brengt deze natuurlijke verbindingen in kaart, onderzoekt welke daarvan interessant zijn als nieuw geur- of smaakstof, en of deze op duurzamere wijze in gist geproduceerd kan worden.
“Door verschillende soorten data te combineren, proberen we met behulp van onder meer AI te voorspellen welke stoffen kansrijk zijn en welke genen betrokken zijn bij de productie ervan,” vertelt projectcoördinator Justin van der Hooft van de Wageningse leerstoelgroep Bioinformatica. “Die genen worden vervolgens ingebouwd in gist, zodat kan worden getest of de voorspelde stof daadwerkelijk kan worden gemaakt door gist en of productie op grotere schaal haalbaar is. Daarbij kijken we ook naar duurzaamheid, regelgeving en economische haalbaarheid.”
De onderzoekers hopen nieuwe natuurlijke geur- en smaakstoffen te ontdekken die geschikt zijn voor diverse toepassingen. Ook kijken ze of productie met gist voor sommige stoffen uiteindelijk een duurzamer alternatief kan zijn voor bestaande synthetische of op extractie-gebaseerde productiemethoden.
Het onderzoek wordt gecoördineerd door Wageningen University & Research. De Technische Universiteit Delft is academisch partner, en DSM-firmenich en DAB.bio zijn industriële partners.
SPICE - Beter begrip van micro-organismen voor duurzame gewasbescherming
Wereldwijd zoekt de landbouw naar duurzamere alternatieven voor chemische gewasbeschermingsmiddelen. Micro-organismen die van nature plantenziekten en plagen onderdrukken, kunnen daarbij een belangrijke rol spelen. In het project SPICE willen onderzoekers beter begrijpen welke werkzame stoffen deze micro-organismen produceren, hoe die stoffen ziekteverwekkers en plagen tegengaan en of ze veilig zijn voor consumptie.
“Daarvoor gebruiken we DESI-MS/MS, een massa spectrometrie techniek waarmee stoffen rechtstreeks op biologische oppervlakken kunnen worden gemeten, in combinatie met computationele metabolomics software,” vertelt Justin van der Hooft. Zo kunnen onderzoekers bijvoorbeeld zien welke stoffen micro-organismen produceren wanneer ze in contact komen met een plantwortel extract of met andere micro-organismen.
Die kennis kan helpen om biologische gewasbeschermingsmiddelen beter te beoordelen en verder te ontwikkelen. Uiteindelijk kan dat bijdragen aan een bredere toepassing ervan in de landbouw.
Het onderzoek wordt gecoördineerd door Universiteit Leiden. WUR en de Hogeschool Leiden zijn academische partners, en het College voor de toelating van gewasbeschermingsmiddelen en biociden (Ctgb) is partner alsmede diverse bedrijven.
SCENT - Hoe kunnen bodembacteriën planten gezond houden?
Schimmels en andere ziekteverwekkers in de bodem kunnen grote schade veroorzaken aan gewassen. De bestrijding daarvan gebeurt nu nog vaak met chemische middelen, maar een deel daarvan wordt uitgefaseerd vanwege nadelige effecten op gezondheid, biodiversiteit en bodemkwaliteit. Daarom is er behoefte aan duurzamere vormen van gewasbescherming.
Het onderzoeksproject SCENT richt zich op stoffen die van nature worden geproduceerd door bacteriën in de bodem. Sommige van deze vluchtige stoffen kunnen plantenziekteverwekkers remmen, hun onderlinge communicatie verstoren of de natuurlijke afweer van planten activeren.
“We willen in kaart brengen welke stoffen daarvoor verantwoordelijk zijn en hoe die kunnen worden benut voor gewasbescherming,” vertelt leerstoelhouder Marnix Medema van de leerstoelgroep Bioinformatica. Daarmee kan het onderzoek bijdragen aan nieuwe, op de natuur gebaseerde alternatieven voor chemische bestrijdingsmiddelen.
Het onderzoek wordt gecoördineerd door NIOO-KNAW. Wageningen University & Research is academisch partner.
BIOGEM - Nieuwe enzymen ontdekken voor duurzamere technologieën
Enzymen zijn de kleine chemische fabriekjes van de natuur. Het project BIOGEM wil met behulp van geavanceerde computertechnologie nieuwe enzymen ontdekken. In plaats van alleen te zoeken naar enzymen die al bekend zijn, combineren de onderzoekers AI-gedreven methodes om genetische informatie te analyseren met enzym-mechanismes, om zo enzymen te identificeren die moeilijke en waardevolle chemische reacties kunnen uitvoeren.
Het project richt zich vooral op enzymen die hulpstoffen, zogeheten cofactoren, nodig hebben om bijzondere reacties mogelijk te maken. Daarnaast werkt BIOGEM aan methoden om deze enzymen efficiënt te produceren. Zo wil het project de verborgen chemische mogelijkheden van de natuur benutten voor duurzamere technologieën.
Het onderzoek wordt gecoördineerd door de Rijksuniversiteit Groningen. Wageningen University & Research is academisch partner. Novonesis en GECCO Biotech zijn industriële partners.
Over NWO KIC-call Biochemical Diversity
De NWO KIC-call Biochemical Diversity richt zich op het verduurzamen van productieprocessen door belangrijke technologieën verder te ontwikkelen en te verbeteren. Daarbij wordt gekeken naar de grote verscheidenheid aan biochemische stoffen en processen die in de natuur voorkomen, en hoe die kunnen worden benut voor duurzamere productie. Binnen deze call zijn 7 public-private partnerships gefinancierd.
