23 nieuwe bacteriën uit het afwaswater van de patatfabriek
Waterzuiveringsbedrijf Waterstromen installeerde in Olburgen, vlak bij het Gelderse Dieren, in 2006 een van de eerste afvalwaterzuiveringsinstallaties ter wereld op basis van anammoxbacteriën, om het de afvalwater van de nabijgelegen Aviko fritesfrabriek te zuiveren. In theorie zou zo’n reactor stikstofverbindingen uit afvalwater kunnen halen met minder energiegebruik en minder uitstoot van broeikasgas. In de praktijk blijkt dat te kloppen. Sterker nog: de installatie doet het nog iets beter dan verwacht en haalt ook nog het laatste restje koolstof uit de afvalstroom.
De bacteriecultuur is stabiel gebleken en werd de moeder van nieuwe reactoren: biomassa uit de anammoxreactor ging onder meer naar Engeland en zelfs naar China. Per schip mislukte dat – de bacteriën stierven onderweg, maar per speciaal ingehuurde jumbojet (wat wel aangeeft hoe waardevol de cultuur is) kwamen ze toch levend en wel aan in Binnen–Mongolië, waar de Oldenburgense bacteriën de starters werden van wat de grootste anammox-afvalwaterzuiveringsinstallatie ter wereld . Op dit moment zijn er meer dan honderd van die installaties ter wereld, en dat aantal gaat gauw omhoog.
Tijd om eens te kijken hoe het echt staat met de Aviko-culture. ‘Het is een mooi goed werkend mengsel en meer kennis daarover kan helpen om anammox-waterzuivering nog verder te verbeteren en in de nabije toekomst ook voor gewone rioolsystemen in te zetten,’ licht Mike Jetten, hoogleraar microbiologie aan de Radboud Universiteit toe.
Tot nu toe werd er alleen globaal onderzocht hoe het gesteld was met het mengsel, dat bestaat uit ammonium-etende, nitriet-producerende bacteriën die zuurstof nodig hebben, en in ‘klontjes’ samengepakte anammox, waarbinnen zuurstofloze omstandigheden heersen. Anammox eet nitriet en wat er over blijft is schoon stikstofgas. De nieuwe techniek van de meta-genomics stelde microbioloog Daan Speth in staat om te zien wat er nog meer in het mengsel tot bloei was gekomen. Speth promoveerde kort geleden aan de Radboud Universiteit, mede op dit paper.
‘Er zijn zo weinig micro-organismen bekend, echt maar een fractie, en ze lijken onder de microscoop allemaal zo veel op elkaar, dat het geen doen is om ze op het oog te identificeren. Het grootste deel van de microben heeft niet eens een naam. Daarom hebben we gekeken naar het DNA van alle microben samen en dat gesorteerd per soort [zie kader onderaan]. Doordat we specifieke kenmerken van dat DNA herkenden konden we 23 nieuwe bacteriën in de stamboom plaatsen. Niet op naam brengen, wel verbinden met wat we al kennen.’
Speth maakte aparte analyses van de zuurstofminnende bacteriën uit de biomassa – die in de vloeistof zwemmen, en de zuurstofloze die in de vaste delen verblijven. Dit hielp bij de verdere identificatie de soorten. ‘Meta-genomics wordt op deze manier nog maar net toegepast, en wij laten zien dat het ook geschikt is om complexere ecosystemen te analyseren.’
Opvallend vonden de onderzoekers dat alle gevonden soorten sterk verschilden van de bekende meest verwante soort. ‘In feite kennen wij microbiologen vooral de soorten die het goed doen op de bekende agar-agar-geleiplaatjes in het lab. Maar de meeste bacteriën willen daar helemaal niet op groeien.’
Vijf van de soorten die ze vonden horen bij de ‘microbial dark matter’, een nog grotendeels onbekende wereld van micro-micro-organismen. ‘We kunnen er weinig over vertellen, daarvoor zijn ze te onbekend,’ zegt Speth. ‘Behalve dan dat we weten dat ze een heel klein DNA hebben en dat we vermoeden dat het parasieten van bacteriën zijn.’
Geen opmerkingen: