Polyhydroxyalkanoates (PHAs) form a highly promising class of bioplastics for the transition from fossil fuel-based plastics to bio-renewable and biodegradable plastics. Mixed microbial consortia (MMC) are known to be able to produce PHAs from organic waste streams. Knowledge of key-microbes and their characteristics in PHA-producing consortia is necessary for further process optimization and direction towards synthesis of specific types of PHAs. In this study, a PHA-producing mixed microbial consortium (MMC) from an industrial pilot plant was characterized and further enriched on acetate in a laboratory-scale selector with a working volume of 5 L. 16S-rDNA microbiological population analysis of both the industrial pilot plant and the 5 L selector revealed that the most dominant species within the population is Thauera aminoaromatica MZ1T, a Gram-negative beta-proteobacterium belonging to the order of the Rhodocyclales. The relative abundance of this Thauera species increased from 24 to 40% after two months of enrichment in the selector-system, indicating a competitive advantage, possibly due to the storage of a reserve material such as PHA. First experiments with T. aminoaromatica MZ1T showed multiple intracellular granules when grown in pure culture on a growth medium with a C:N ratio of 10:1 and acetate as a carbon source. Nuclear magnetic resonance (NMR) analyses upon extraction of PHA from the pure culture confirmed polyhydroxybutyrate production by T. aminoaromatica MZ1T.
LINK
Overusing non-degradable plastics causes a series of environmental issues, inferring a switch to biodegradable plastics. Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are promising biodegradable plastics that can be produced by many microbes using various substrates from waste feedstock. However, the cost of PHAs production is higher compared to fossil-based plastics, impeding further industrial production and applications. To provide a guideline for reducing costs, the potential cheap waste feedstock for PHAs production have been summarized in this work. Besides, to increase the competitiveness of PHAs in the mainstream plastics economy, the influencing parameters of PHAs production have been discussed. The PHAs degradation has been reviewed related to the type of bacteria, their metabolic pathways/enzymes, and environmental conditions. Finally, the applications of PHAs in different fields have been presented and discussed to induce comprehension on the practical potentials of PHAs.
DOCUMENT
Docentonderzoeker Rob van Diepenbeek was een van de sprekers op de Intelligent Food processing & packaging Virtual Summit, een online platform waar foodprofessionals kunnen netwerken, ideeën en kennis uitwisselen en van elkaar leren waar het gaat om toekomst van ons voedsel. Rob ging onder meer in op de nauwe samenwerking van HAS Hogeschool met Food Tech Brainport in Helmond, een belangrijke experimenteerruimte als het gaat om het terugdringen van voedselverspilling en bij- en reststromen te verwaarden door middel van milde conservering en milde scheidingstechnieken. Veelbelovende productapplicatie-kansen en energiebesparingen kwamen aan bod.
MULTIFILE
“Authentieke Vanille uit de kas” richt zich op het ontwikkelen van producten en praktische richtlijnen voor glastelers voor een hogere opbrengst van in de kas geteelde Vanillepeulen uit gezonde planten met meer Vanille en een authentieke geur en smaak. Het hiervoor benodigde onderzoek staat onder leiding van het lectoraat Biodiversiteit en Generade, het Center of Expertise Genomics van Hogeschool Leiden. In het project participeren kennisinstellingen, MKB-bedrijven uit de tuinbouw en bedrijven met expertise in chemie, bodemverbetering en genomics. Het project bestaat uit vier deelonderzoeken: 1. Het bestuivingsonderzoek richt zich op ontwikkeling van een instrument voor optimale overdracht van pollen in Vanillebloemen. 2. Een inventarisatie van het microbioom in Vanilleplanten en -peulen in het wild uit het regenwoud in Costa Rica, plantages op Reunion en Nederlandse kassen zal meer inzicht geven in de correlatie tussen de samenstelling van deze microben en het Vanillegehalte van de peulen en hun lokale geur en smaak. De inventarisatie zal gedaan worden met Next Generation DNA metabarcoding van markers ontwikkeld voor schimmels en bacterieen. 3. Daarnaast richt het onderzoek zich op de fermentatie van de Vanillepeul. Er zal worden onderzocht welke combinatie van microben leidt tot productie van een zo hoog mogelijk gehalte aan precursors van Vanille in groene peulen en een authentieke geur en smaak. Dit wordt gedaan met een combinatie van experimenteel teeltonderzoek en chemische analyses. 4. Momenteel wordt aantasting door schimmels en virussen in de kas met de hand verwijderd. Deze behandeling is kostbaar maar voor biologische teelt de enige optie. Een vierde pijler van het onderzoek zal daarom gericht zijn op de verbetering van het substraat. Met behulp van experimenteel onderzoek zal worden nagegaan welke mix aan microben in het substraat nodig is voor bescherming tegen aantasting door kwaadaardige schimmels.
Microbes like bacteria and fungi can grow on almost everything, including e.g. on a music CD made of aluminum and polycarbonate. How? By producing an optimal mixture of effective enzymes that degrade the material on which the microbes thrive. In this project we want to find and characterize microbes that have the ability to digest one of the most commercially successful but at the same time hard-to-degrade materials: furan-based bio-composite resin. To help the microbes to degrade this recalcitrant material, we first must open up the complex resin structure by using (mild) acidification, grinding, and/or UV light. Thus, with this project we aim to find an effective and sustainable way to safely and effectively dispose and recycle used bio-composite resins. Our findings will help to increase the circularity of bio-composite materials and as such decrease the environmental waste pressure.
The message we intend to communicate is that in the future, our cities can (partly) feed themselves with healthy foods grown in microbial gardens, which can be part of a household kitchen or community garden for providing fresh green "vegetables" where the energy for the artificial LED lighting for the microbial garden is coming from solar panels on roofs thereby making this system free from fossil energy.For Floriade 2022, we would like to introduce the Urban Microbial garden pop-up restaurant for feeding and greening the city. The menu will include a speciality microbiota vegan burger made from algae, seaweed, fungi and fava beans served on dishes made from baked mycelium. Our objective is to elicit consumer perception and opinion on the future of our new microbial food chain, which is fully sustainable and safer for the environment. Consumer opinions will be video recorded and compiled into a short movie/video for further inspiration and analysis for product/service development. This pop-up restaurant is a logical extension of the Art-Work by 4F.STUDIO (Kim van den Belt, Joshua Kelly, Steven Wobbes) already present in Kavel 123 at Floriade as part of the Light Challenge. The artwork depicts a future object for community gardens which supports the idea of locally produced microbes. Since we already have work at Floriade, this living-lab project has the benefit of broadening the vision of their work through more in-depth and visceral feedback.
