Algen als biotech instrument

Ondanks hun vermogen om materie uit de lucht te scheppen, zijn algen en cyanobacteriën lange tijd verwaarloosd door de biotech-industrie. De laatste tijd beginnen ze echter aan belang te winnen in nieuwe marktniches. Lees hier meer over algen bioreactoren.

Microalgen

In het centrum van Parijs, juist tegenover het oude laboratorium van Marie Curie, bestudeert Pierre Crozet, universitair hoofddocent aan de Sorbonne-universiteit, de fotosynthese. Zijn onderzoek is erop gericht microalgen gemakkelijker te ontwikkelen en dus aantrekkelijker te maken voor de industrie. “[Microalgen] zijn fotosynthetisch, en behoorlijk efficiënt daarin, maar hebben veel minder ruimte of voedingsstoffen nodig dan landplanten,” vertelde hij me. 

Het idee dat nieuwe technologieën de duurzaamheid moeten dienen, begint wortel te schieten in de samenleving. Het gebruik van fotosynthetische microben voor biotechnologische toepassingen lijkt een no-brainer te zijn. Algen groeien biomassa letterlijk uit de lucht en hebben alleen water, kooldioxide en anorganische voedingsstoffen nodig. Veel algen groeien in zeewater en op gronden die niet geschikt zijn voor landbouw. 

“Vandaag slagen we er vrij goed in om algen om te vormen. Ik zou het dus niet als bijzonder moeilijk beschouwen”, aldus Crozet, die erop wijst dat het tegenwoordig slechts enkele weken duurt om met behulp van genetische manipulatie een nieuwe algenstam te verkrijgen. Technisch gezien zouden ze dus in staat moeten zijn om bacteriën en gist effectief te vervangen, die over het algemeen complexere groeifaciliteiten vereisen, alsmede de input van een suikerbron om enig product te kunnen genereren.

Historisch worden algen echter niet als een goed alternatief voor gist en bacteriën beschouwd, omdat hun groeisnelheid trager is. Bovendien heeft de ondergang van veel bedrijven die biobrandstoffen uit algen produceren, ongeveer tien jaar geleden, het veld een klap toegebracht waar het nog steeds niet van is hersteld.  

De biobrandstof ramp  

In het begin van de jaren 2010 werden verschillende startups opgericht om biobrandstoffen te produceren, vooral in de VS. Velen beweren dicht bij het aanbieden van biobrandstof uit algen tegen concurrerende marktprijzen te zijn. Onder meer Sapphire Energy, Solazyme en Algenol ontvingen aanzienlijke publieke en private investeringen en wekten hoge verwachtingen. Maar als gevolg van technologische uitdagingen en de daling van de olieprijzen tussen 2015 en 2016 werd geen enkel product commercieel levensvatbaar en gingen deze bedrijven failliet of moesten ze hun focus radicaal wijzigen.

Er zijn zeer veel middelen nodig om de fotosynthese gaande te houden, wat betekent dat ze zich niet zo snel vermenigvuldigen als de bacteriën en gist die gewoonlijk in biotechnologische toepassingen worden gebruikt.

Bacteriën en gist zijn al vele jaren geoptimaliseerd voor biotechnologische toepassingen, zoals de productie van basischemicaliën en hoogwaardige verbindingen zoals geneesmiddelen, wat betekent dat fotosynthetische organismen niet langer kunnen concurreren met deze toepassingen. “Investeerders moeten weten dat je een product goedkoper gaat produceren dan anderen kunnen. Het loont niet de moeite om iets in algen te produceren in plaats van in E. coli ‘gewoon omdat’,” zei Goold. 

Ondanks deze uitdaging beginnen algen en cyanobacteriën belangstelling te krijgen uit nieuwe marktsegmenten waar ze belangrijke voordelen kunnen bieden ten opzichte van traditionele bio-productiemethoden. Lees hier meer over LGem.