 |
Schimmels vormen een wijd netwerk van dunne draden, “mycelium” genaamd, dat kan worden gebruikt als bouwmateriaal. Je hebt waarschijnlijk al biologisch afbreekbare verpakkingen gezien of Daarnaast is de industrie sterk afhankelijk van microbiële enzymen. Van textielproductie tot wasmiddelen en recyclage van papier, van kaas maken tot bierbrouwen, het gebeurt allemaal met behulp van microbiële enzymen. Maak kennis met de microscopische bouwcapaciteiten. |
||
| Bacteriën | Schimmels | Plasmiden | |
Bacteriën
Paraburkholderia sacchari (LMG 19450T)
Paraburkholderia sacchari staat bekend om zijn vermogen om polyhydroxyalkanoaten (PHA's) te produceren, een milieuvriendelijk alternatief voor conventionele kunststoffen vanwege hun biologische afbreekbaarheid en potentieel voor verschillende toepassingen. Terwijl PHA-polymeren worden gesynthetiseerd, hopen ze zich op in de bacteriecellen in de vorm van PHA-korrels, die dienen als opslagcompartimenten voor PHA's en waardoor de bacterie overtollige koolstof en energie kan opslaan.
Paraburkholderia sacchari kan direct gebruik maken van een verscheidenheid aan koolstofbronnen, waaronder suikers, organische zuren en vetzuren die eerst worden omgezet in acetyl-CoA, dat dient als voorloper voor PHA-synthese.< /p>
Het vermogen van Paraburkholderia sacchari om PHA's te synthetiseren biedt potentiële toepassingen in bioplastics, verpakkingsmaterialen, medische apparatuur en andere industrieën waar biologisch afbreekbare en duurzame materialen wenselijk zijn.
Start a Research on Biopolymer Polyhydroxyalkanoate (PHA): A Review. Tan et al., Polymers (2014)
Lysinibacillus sphaericus (LMG 7134T)
Lysinibacillus sphaericus is een alkalifiele bacterie die bekend staat om zijn potentiële toepassing op het gebied van betongenezing of zelfherstellend beton. Bij dit proces wordt deze bacterie gebruikt om zelfstandig scheuren te repareren die zich in de loop van de tijd in betonconstructies ontwikkelen. Zo werkt dit proces:
- L. sphaericus bacteriën worden tijdens de bouwfase aan het betonmengsel toegevoegd. Deze bacteriën zijn doorgaans ingekapseld in calciumalginaatkorrels of ander beschermend materiaal om ze inactief te houden totdat ze nodig zijn.
- Wanneer er scheuren in het beton ontstaan als gevolg van verschillende factoren zoals krimp, omgevingsstress of structurele schade, dringt vocht door de scheuren en bereikt het de slapende Lysinibacillus sphaericus bacterie.
- In de aanwezigheid van vocht en een bron van voedingsstoffen worden de bacteriën actief door de voedingsstoffen (meestal calciumlactaat of andere op calcium gebaseerde verbindingen) te consumeren en deze te metaboliseren tot calciumcarbonaat CaCO3.Dit calcium carbonaat slaat neer en vult de scheuren in het beton.
Schimmels
Biomaterials uit schimmels
De meeste industrieel vervaardigde materialen (constructie en verpakking) zijn tegenwoordig niet-recyclebaar en milieuonvriendelijk. Ze verbruiken energie, beperken de natuurlijke hulpbronnen en vervuilen de lucht, de bodem en het water tijdens productie, transport en sloop. De koolstofuitstoot tijdens de productie van bouwmaterialen vertegenwoordigt 8 tot 10% van de mondiale totale koolstofdioxide-uitstoot. De afgelopen jaren heeft een toenemend aantal onderzoeken aangetoond dat er een mogelijkheid bestaat om biocomposieten te produceren uit het mycelium van schimmels. Mycelium bestaat uit kilometerslange hyfen die zich ontwikkelen op organische substraten zoals stro, koffieschillen en tarwe, waardoor een superdicht netwerk van draden ontstaat. Ze breken lingocellulosesubstraten af, assembleren samen en vormen een blokachtige structuur. Omdat mycelium gemakkelijk op organische materialen kan groeien, hebben ze het potentieel om het materiaal bij uitstek te worden voor een grote verscheidenheid aan toepassingen. Mycomaterialen zijn recyclebaar en goedkoop. en kan zelfs door ontwerpers of architecten worden geselecteerd voor gebruik in de verpakkings- en bouwindustrie.
Veel schimmels van de geslachten Ganoderma, Pleurotus of Trametes worden tegenwoordig gebruikt bij de productie van biomaterialen, vooral in de bouw- en verpakkingssector, als alternatief voor polystyreen- en plasticverpakkingen. Er kunnen verschillende producten worden geproduceerd omdat ze in verschillende vormen en met een lage dichtheid kunnen worden gegoten.
Plasmiden
Eiwitproductie
Eiwitten worden tegenwoordig overal gebruikt, denk maar aan de enzymen die nodig zijn om papier te recyclen of je wasgoed te bleken en farmaceutische producten zoals insuline en antilichamen. Deze kunnen allemaal op grote schaal geproduceerd worden in bioreactoren. Na het selecteren van een geschikt micro-organisme dat het gewenste eiwit tot expressie kan brengen, manipuleren wetenschappers het DNA ervan om het gen dat daarvoor codeert, op te nemen. Groeiomstandigheden zoals temperatuur, pH en zuurstofniveaus worden allemaal nauwkeurig afgestemd in een bioreactor om de eiwitproductie te maximaliseren. Na het isoleren en zuiveren van de eiwitten zijn ze klaar voor gebruik.