Tijdens haar studie raakte Laura al in de ban van de wereld van micro-organismen zoals bacteriën en virussen. “We focussen ons vaak op macro-organismen zoals mensen, dieren en planten. Maar micro-organismen vormen de essentie van het leven. Zij zorgen onder meer voor koolstof, stikstof en zuurstof en we ontdekken steeds meer toepassingen. Wat wij met het blote oog niet kunnen zien, is allesbepalend in de wereld.”
Concrete toepassingen
Laura en haar onderzoeksgroep halen verschillende micro-organismen uit elkaar en keren ze binnenstebuiten. “Dat doen we om te ontdekken hoe ze precies werken en op welke manier we daar gebruik van kunnen maken, bijvoorbeeld op ecologisch, biotechnologisch of medisch gebied. Relevantie en concrete toepassingen vormen een wezenlijk onderdeel van ons werk. Dat is ongetwijfeld een erfenis van mijn idealistische verleden”, knipoogt de onderzoeker.
“Daarnaast geldt het bijdragen aan een meer circulaire, groene en duurzame wereld binnen ons vakgebied als de Heilige Graal.”
Nieuwe lesboeken
De ontdekking van anammox leidde 25 jaar geleden tot een wereldwijde aanpassing in de lesboeken, want zo’n complexe bacterie was nog niet eerder aangetroffen in de natuur.
Daarnaast bracht deze ontdekking wetenschappers weer iets dichter bij die Heilige Graal. De anammoxbacterie kan namelijk giftige stikstofmoleculen als ammonium en nitriet omzetten in ongevaarlijk stikstofgas. Ammonium komt onder meer voor in urine en mest en verontreinigt ons afval- en grondwater. In de afvalwaterzuivering wordt anammox dan ook al vaak toegepast.
Gouden ontdekking
Maar enkele jaren geleden deed de groep van Laura met andere collega’s pas écht een gouden ontdekking: namelijk dat hydrazine, een anorganische verbinding van stikstof en waterstof, een tussenproduct is van het anammoxproces.
Hydrazine is een anorganische verbinding van stikstof en waterstof die op zeer energie-intensieve manier wordt geproduceerd. Het wordt op grote schaal gebruikt bij industriële toepassingen, onder meer bij de productie van pesticiden en antidepressiva, in de optische elektronica, als schuimmiddel en ook als raketbrandstof.
Economisch product
De onderzoekers ontdekten dat een specifiek enzym in anammox zélf hydrazine produceert. “Dit betekent dat de natuur in staat is om afvalwater te zuiveren en tegelijkertijd een belangrijk economisch product te maken. Hoe mooi is dat?”, aldus Laura. De onderzoekers zijn blij met deze eerste resultaten. Maar de uiteindelijke toepassing in de industrie stelt ze nog voor grote uitdagingen. “We willen de optimale omstandigheden en condities ontdekken voor het enzym om hydrazine te kunnen produceren buiten de anammoxbacterie.
En ook hoe we de levensvatbaarheid en kwaliteit van de geproduceerde hydrazine kunnen behouden en beschermen. Als we dat eenmaal in kaart hebben gebracht, volgt een nieuwe vraag: wat is nodig, ook op financieel gebied, om hydrazine op grote schaal te produceren. En om het tot een succesvol groen product te maken?”
Enorme potentie
Volgens Laura zijn de ontdekkingen van haar onderzoeksgroep het topje van de ijsberg. “We weten nog maar heel weinig van de wereld van micro-organismen en hebben als microbiologen nog ontzettend veel werk te doen. Maar de potentie van al die micro-organismen qua toepassingen is enórm. Dat is geen science fiction, dat is een feit.”
