Tien Groningse studenten hebben misschien wel de perfecte methode ontwikkeld om het stikstofprobleem aan te pakken. Een voedingssupplement dat de ammoniakproductie in de koe remt.
De maximumsnelheid op Nederlandse wegen moest omlaag naar 100 kilometer per uur, bouwprojecten werden platgelegd en de veestapel moest inkrimpen. Nederland nam stevige maatregelen om de stikstofcrisis het hoofd te bieden. Uit woede daarover blokkeerden boeren vervolgens de snelwegen en ramde een tractor de deur van het provinciehuis in.
Wat nu als je het probleem bij de wortel kunt aanpakken? Wat als je kunt zorgen dat koeien, die met hun ontlasting grote hoeveelheden ammoniak uitstoten, minder van die schadelijke stof produceren?
Tien Groningse studenten denken dat dat kan. En ze zijn al een heel eind. ‘We hopen de overheid en boeren te inspireren dat het ook anders kan’, vertelt student biomedische wetenschappen Milou Venema.
Bakkersgist
De tien studenten – van artificial intelligence, via biomedische wetenschap, naar scheikunde – zijn bezig een voedingssupplement te maken met behulp van gist. Op zich niks bijzonders; bakkersgist is een van de meest voorkomende soorten gist. Het is een eencellige schimmel die al millennia wordt gebruikt om brood te bakken en bier mee te brouwen.
Maar dit soort bakkersgist is anders. Aangepast. De studenten hebben het DNA zodanig gemanipuleerd dat het een stof aanmaakt waardoor een koe minder ammoniak produceert als je het in veevoer stopt. Belangrijke bijkomstigheid: het stimuleert ook de groei en de melkproductie. Een win-winsituatie dus.
Echte problemen
De tien vormen samen het Groningse iGEM-team en ze reizen dit jaar naar de grootste internationale studentenwedstrijd voor genetische manipulatie ter wereld om daar de RUG te vertegenwoordigen. Ze zijn daar één van de 356 teams die proberen serieuze problemen te tackelen met synthetische biologie.
Zes maanden lang zat het tiental elk mogelijk moment, ook in de zomervakantie, in het lab of op kantoor. Ze experimenteerden met vier verschillende gistsoorten waar ze telkens extra stukjes DNA inbouwden, die ze overigens gewoon als poststuk bij een bedrijf bestelden.
Door de aanpassing gingen de gistcellen alpha-amylase produceren, legt Milou uit. En als je dat in het veevoer doet, verteert de koe haar eten efficiënter, waardoor ze minder ammoniak uitstoot. De stof is trouwens geen vreemde voor een koeienmaag; alpha-amylase zit daar normaal gesproken ook al in, maar dan in mindere mate.
Grondstoffen
Uiteindelijk willen de studenten ernaartoe dat ze met zo min mogelijk grondstoffen zo veel mogelijk van de alpha-amylase kunnen maken. ‘Omdat je het zo goedkoop mogelijk wilt houden’, zegt Milou. Ze hebben daarvoor de keuze uit 640 verschillende combinaties van gist en DNA.
Naast het maken van het voedingssupplement, denken de studenten ook aan een meer ‘traditionele’ manier van ammoniak bestrijden: een filter in de stal dat ammoniak opvangt – in dit geval voor varkens- en kippenstallen. Zo’n MOF (Metal Organic Framework) bevat een poeder waar ammoniak zich aan hecht.
Die ammoniak zouden ze dan weer aan de gistcellen kunnen voeren, zodat die daarvan groeien. Een circulair project dus. ‘Dat is wel heel nieuw. Echt state of the art,’ zegt Milou, ‘Dat is dus nog niet volledig uitgewerkt. Maar dat willen we uiteindelijk wel gebruiken.’
Strenge richtlijnen
De plannen van de tien zijn alleen niet zo makkelijk in de praktijk te brengen. Een gist die niet in de natuur voorkomt, mag namelijk niet zomaar door iedereen geproduceerd worden. ‘Het is een genetically modified organism’, zegt Carian Kuitert, student biomedische wetenschappen. ‘We hebben in Nederland heel strenge richtlijnen waar je aan moet voldoen voordat je daarmee mag werken.’
Of het wel of niet lukt, de studenten hebben in ieder geval aangetoond dat er andere oplossingen zijn voor de stikstofcrisis. ‘Wat ik zelf heel tof vind aan ons project is dat het ammoniak echt bij de bron stopt, dus nog in de maag van de koe’, aldus een trotse Milou. ‘We hopen dat iemand denkt: hier gaan we ook wat mee doen. Of wij er nou mee doorgaan of niet.’
Om aan de wedstrijd mee te kunnen doen, zamelen de studenten geld in via gofundme.com.