Wetenschappers zullen ook in 2023 spectaculaire ontdekkingen doen. In Wageningen werken onderzoekers aan een speciale bacterie die het broeikasgas CO₂ kan omzetten in suikers en eiwitten, zonder daarbij onnodig energie te verspillen. Ze kunnen daarmee taken van planten overnemen, maar dan efficiënter.

Zonder planten zou de mens nergens zijn. Planten zijn, net als enkele bacteriën trouwens, in staat om zonlicht om te zetten in energie. Zonder zulke producenten zou er geen voedsel zijn en ook geen aardolie en aardgas. Ondertussen leggen planten ook nog eens CO₂ vast door dit broeikasgas om te zetten in suikers en allerlei andere voedingsstoffen.

Maar perfect zijn planten nu ook weer niet. Als planten licht opvangen, produceren ze het energierijke stofje ATP. Met dit stofje kunnen ze vervolgens CO₂ omzetten in suikers via een ingewikkeld proces, de Calvincyclus. Dat hele proces verloopt op zijn zachtst gezegd nogal inefficiënt.

Er zijn maar liefst 14 stappen voor nodig en bij sommige stappen gaat veel energie verloren. Ondertussen verloopt de omzetting ook nog eens vrij traag. ‘Van evolutie hoeven we de komende duizenden jaren ook niet veel te verwachten’, zegt Nico Claassens, bio-ingenieur aan de Wageningen Universiteit. Sterker nog, dit voorbeeld bewijst juist dat evolutie echt niet de oplossing voor alles is.

Evolutie ontstaat door toevallige foutjes in de genetische code van een organisme. Een deel van die foutjes heeft toevallig een positief effect, waardoor een plant, dier of schimmel met zo’n ‘foutje’ beter af is en zich dus beter voort kan planten.

Maar de Calvincyclus is niet met een paar toevallige foutjes te verbeteren. Met dit systeem wordt eerst stofje A gemaakt, vervolgens stofje B et cetera, legt Claassen uit. Wellicht is de stap van A naar B wel ietsjes te verbeteren, maar voor substantiële verbetering is een radicaal nieuw plan nodig, met totaal andere stofjes als 1 en 2. Die zullen niet zomaar evalueren, want een bacterie die per ongeluk stofje 2 gaat produceren kan daar niks mee omdat het niet aansluit op de andere stappen. Eigenlijk is de Calvincyclus te vergelijken met een dieselmotor. Zo’n machine verder verbeteren zal nooit een elektrische auto opleveren.

Bio-ingenieur Claassens is daarom opnieuw aan de tekentafel gaan zitten en ontwierp een alternatief voor de Calvincyclus. In theorie zou het moeten werken. De komende tijd wil hij zijn vondst ook in de praktijk brengen en daarvoor probeert hij nu financiering binnen te halen.

Het is de bedoeling het nieuwe systeem in te bouwen in de veel door wetenschappers gebruikte darmbacterie Escherichia coli. Deze bacterie kan van nature überhaupt geen CO₂ omzetten, maar eerder lukte het Israëlische wetenschappers al wel om de Calvincyclus in te bouwen. Met deze wetenschappers gaat Claassens straks samenwerken.

Mocht het lukken, dan maakt de nieuwe bacterie een grote kans om in een reactor te belanden. Daar zou zo'n bacterie met met een zeer beperkte hoeveelheid energie CO₂ om te toveren in vleesvervangers of voedingssupplementen.