Rubisco: in Europa niet verkrijgbaar, in VS schaalt Plantible op

Rubisco, het eiwit uit groene bladeren, is de heilige graal onder functionele eiwitten. Het eiwit geleert uitstekend, is geen allergeen en heeft een volledig en goed gebalanceerd aminozuurprofiel. Het is in groene bladeren overvloedig aanwezig. In Europa is dit gouden eiwit nog niet verkrijgbaar en doorloopt de Novel Food-aanvraag nog de procedure. In de Verenigde Staten (VS) schaalt Plantible op naar productie op demoschaal met de self-GRAS-status (Generally Recognized as Safe) op zak.

Al in de jaren veertig van de vorige eeuw werd het Rubisco-eiwit ontdekt als een enzym met een belangrijke rol in de fotosynthese van planten. Rubisco is een afkorting van de volledige chemische naam van het enzym: Ribulose-1,5-bisfosfaatcarboxylase/oxygenase. Het enzym legt CO₂ en de energie van de zon vast tijdens fotosynthese. Als een enzym dat voorkomt in alle planten met groene bladeren, is het overvloedig aanwezig. Pas in de tweede helft van de eeuw, eind jaren zeventig en begin jaren tachtig, begon het onderzoek naar Rubisco als eiwitbron.

Rubisco-onderzoek in Nederland

Rond 2010 onderzocht het kennisinstituut TNO in opdracht van een commerciële partij de extractie en functionaliteit van Rubisco. In de jaren daarna haakte deze initiërende partij af en fuseerde de TNO-groep in Zeist met Wageningen Food & Biobased Research (WFBR). “In die tijd kwamen zo’n veertig TNO-onderzoekers bij ons te werken”, zegt Marieke Bruins, expert in fractioneren van biomassa aan de WUR. “Zij werkten al veel met Rubisco, uit bladeren. In Wageningen isoleerden we veelal totaal eiwit. De beste opbrengst haalde we uit theebladeren, 80 tot 90% eiwit, groen en geen zuivere Rubisco. Dat is nog niet zo functioneel en werd in feed verwerkt.”

Functioneel eiwit zonder gelijke

Vooral die functionaliteit maakt Rubisco zo interessant als plantaardig eiwit. “We hebben heel veel Rubisco verwerkt in eindproducten en het applicatiegebied van Rubisco is knettergoed. Het aminozuurprofiel is compleet. Geen ander plantaardig eiwit komt in de buurt, behalve Solanic, het aardappeleiwit.” Die functionaliteit is het beste als product puur uit Rubisco-eiwit bestaat.

Grote uitdaging: veel water, weinig eiwit

De grote uitdaging bij het winnen van eiwit uit groene bladeren is de hoge vochtigheid van de biomassa. “Groen blad bestaat voor 90% uit water en slechts 25% van de rest, de droge stof, is eiwit. Van die 25% is vervolgens de helft Rubisco in pure vorm”, legt Marieke Bruins uit. “Het is heel lastig om dat kleine beetje puur eiwit uit die enorme massa te halen. Elke verwerkingsstap kost eiwit en het scheiden van Rubisco van bijvoorbeeld chlorofyl vermindert de opbrengst.”

De meerdere verwerkingsstappen om een enorm volume terug te brengen naar een klein beetje puur eiwit maakt Rubisco duur. “De opbrengst is tot nog toe te klein ten opzichte van de hoeveelheid biomassa die wordt verwerkt. Solanic, het aardappeleiwit dat ook een mooi functioneel plantaardig eiwit is, is ook lastig te isoleren door het hoge watergehalte. De afvoer van het aardappeleiwit in de waterige afvalstroom van de aardappelverwerking was ook heel prijzig. Ik heb nog foto’s van de kanalen rondom een aardappelverwerkingsfabriek, bedekt met schuim door de lozing van het fabriekswater. Het heeft jaren geduurd, maar die verwaarding van aardappeleiwit betaalt zichzelf terug. Dit gaat voor Rubisco nu nog niet op.”

Rubisco nog niet op Europese markt

In de afgelopen paar jaar zijn enkele Nederlandse bedrijven en start-ups bezig met Rubisco, maar het is erg stil. “Met Cosun Protein hebben wij gekeken naar Rubisco halen uit de suikerbietbladeren, een afvalstroom van de suikerproductie. Dat is nog steeds een veelbelovende en duurzame bron. Het maakt de productie van suiker meer circulair”, stelt Bruins.

Toch is er nog geen Rubisco-eiwit op de markt. “De Novel Food-aanvraag is nog niet rond. Cosun en WFBR leveren nog steeds aanvullende data aan bij Efsa. Eendenkroos, wat Rubisco Foods gebruikt als bron van Rubisco, is wel al goedgekeurd voor humane consumptie. Het proces voor de extractie van Rubisco en daarmee de Rubisco als voedselingrediënt zelf zijn nog niet goedgekeurd.”

Plantible schaalt op in de Verenigde Staten

Aan de andere kant van de oceaan slaagt Plantible Foods wel in het opschalen en commercialiseren van Rubisco uit eendenkroos. In 2016 begon Tony Martens Fekini, mede-oprichter van Plantible, samen met Maurits van de Ven de onderneming in Rubisco. Na een weinig succesvolle samenwerking met het Nizo en Rubisco foods, destijds nog ABC-Kroos, besloot het tweetal zijn eigen gang te gaan in Californië. Met vallen en opstaan zetten ze een pilot-plant op nabij San Diego.

Plantible heeft net €30 miljoen opgehaald tijdens een series B-investeringsronde en gebruikt dat onder andere voor het opschalen van de productie in West-Texas. Tony Martens legt uit hoe ze zover zijn gekomen. “De Verenigde Staten was destijds aantrekkelijker door een groter investeerderspotentieel en een soepeler wetgeving dan in Europa. Self-GRAS-status aanvragen is veel laagdrempeliger dan de procedures van Efsa in Europa.”

Moeizaam opstarten in de Verenigde Staten

Een bedrijf starten in de Verenigde Staten was niet makkelijk. Marten Fekini: “Het viel nog niet mee om hier te landen, ons hele leven in Nederland achter te laten. Daar kom je dan als twee Nederlanders vertellen dat je iets wilt doen met eendenkroos, of duck weed hier in Amerika. De eerste zes maanden waren wat dat betreft heel zwaar.”

Fekini en Van de Ven hebben op pilot-schaal een proces ontwikkeld waar ze eendenkroos telen in kassen en dat ter plekke verwerken. “Rubisco-eiwit is overvloedig aanwezig, maar de uitdaging is om de verse bladeren snel na de oogst te verwerken. Suikerbietbladeren zijn daarom lastiger, omdat ze maar eens in het jaar geoogst worden en meteen afsterven na de oogst. Eendenkroos heeft geen wortels en blijft lang na het oogsten nog leven. Dat zorgt dat het blad lang vers blijft voor het extraheren van het Rubisco-eiwit en we een goede opbrengst behalen.”

Wetgeving per staat verschillend

De bouw van een demo-fabriek in West-Texas is illustratief voor hoe anders de VS georganiseerd is. “Californië, waar onze pilot-plant staat, is heel bureaucratisch en de opstart is duur. Daarna zijn we in de omringende staten gaan kijken, zoals Arizona, en zo kwamen we in West-Texas terecht. Daar hebben we nu 45 hectare aan eendenkroosteelt, die we ter plekke verwerken tot Rubisco-eiwit. De wet- en regelgeving verschilt per staat, soms per country, voor het bouwen van een productielocatie. Tegelijkertijd breng je ook wat in die omgeving aan bedrijvigheid en werkgelegenheid. In West-Texas kun je bouwen en pas achteraf toestemming vragen. Daarnaast heeft de teelt van eendenkroos een bepaald klimaat nodig en veel zonne-uren. Dat vind je hier in de meer zuidelijke staten.”

Rubisco als ei-vervanger

De scale-up verkoopt het Rubisco-eiwit nu vooral aan verwerkers die ei willen vervangen in hun product. “Hoewel dat niet direct impact heeft op hoeveel dierlijk eiwit we eten, is het een oplossing voor producenten die nu last hebben van de sterk fluctuerende eierprijs. Door vogelgriep zijn eieren soms een stuk duurder. Rubisco vervangt ei functioneel beter dan de gum, methylcellulose of e-nummers. De hogere prijs van Rubisco ten opzichte van ei betaalt zichzelf zo uit, het werkt net zo goed en is stabieler in prijs. De positionering als ei-vervanger werkt in de VS beter, want het bewustzijn over je voetafdruk verminderen door duurzame voeding leeft hier nog niet zo.”

Warme landen ideaal voor teelt van eendenkroos

Plantible wil uiteindelijk uitbreiden, eerst in de Verenigde Staten, daarna op andere continenten. Nederland ligt als vestigingsland niet voor de hand. “In Nederland is land duur, regelgeving strikt en het klimaat zit niet mee. De kassen moeten dan een veel langere tijd verwarmd worden dan in West-Texas, met alle energiekosten van dien. Wat dat betreft is een productielocatie in Griekenland veel meer voor de hand liggend.”

Rubisco, het eiwit uit groene bladeren, is de heilige graal onder functionele eiwitten. Het eiwit geleert uitstekend, is geen allergeen en heeft een volledig en goed gebalanceerd aminozuurprofiel. Het is in groene bladeren overvloedig aanwezig. In Europa is dit gouden eiwit nog niet verkrijgbaar en doorloopt de Novel Food-aanvraag nog de procedure. In de Verenigde Staten (VS) schaalt Plantible op naar productie op demoschaal met de self-GRAS-status (Generally Recognized as Safe) op zak.

Al in de jaren veertig van de vorige eeuw werd het Rubisco-eiwit ontdekt als een enzym met een belangrijke rol in de fotosynthese van planten. Rubisco is een afkorting van de volledige chemische naam van het enzym: Ribulose-1,5-bisfosfaatcarboxylase/oxygenase. Het enzym legt CO₂ en de energie van de zon vast tijdens fotosynthese. Als een enzym dat voorkomt in alle planten met groene bladeren, is het overvloedig aanwezig. Pas in de tweede helft van de eeuw, eind jaren zeventig en begin jaren tachtig, begon het onderzoek naar Rubisco als eiwitbron.

Rubisco-onderzoek in Nederland

Rond 2010 onderzocht het kennisinstituut TNO in opdracht van een commerciële partij de extractie en functionaliteit van Rubisco. In de jaren daarna haakte deze initiërende partij af en fuseerde de TNO-groep in Zeist met Wageningen Food & Biobased Research (WFBR). “In die tijd kwamen zo’n veertig TNO-onderzoekers bij ons te werken”, zegt Marieke Bruins, expert in fractioneren van biomassa aan de WUR. “Zij werkten al veel met Rubisco, uit bladeren. In Wageningen isoleerden we veelal totaal eiwit. De beste opbrengst haalde we uit theebladeren, 80 tot 90% eiwit, groen en geen zuivere Rubisco. Dat is nog niet zo functioneel en werd in feed verwerkt.”

Functioneel eiwit zonder gelijke

Vooral die functionaliteit maakt Rubisco zo interessant als plantaardig eiwit. “We hebben heel veel Rubisco verwerkt in eindproducten en het applicatiegebied van Rubisco is knettergoed. Het aminozuurprofiel is compleet. Geen ander plantaardig eiwit komt in de buurt, behalve Solanic, het aardappeleiwit.” Die functionaliteit is het beste als product puur uit Rubisco-eiwit bestaat.

Grote uitdaging: veel water, weinig eiwit

De grote uitdaging bij het winnen van eiwit uit groene bladeren is de hoge vochtigheid van de biomassa. “Groen blad bestaat voor 90% uit water en slechts 25% van de rest, de droge stof, is eiwit. Van die 25% is vervolgens de helft Rubisco in pure vorm”, legt Marieke Bruins uit. “Het is heel lastig om dat kleine beetje puur eiwit uit die enorme massa te halen. Elke verwerkingsstap kost eiwit en het scheiden van Rubisco van bijvoorbeeld chlorofyl vermindert de opbrengst.”

De meerdere verwerkingsstappen om een enorm volume terug te brengen naar een klein beetje puur eiwit maakt Rubisco duur. “De opbrengst is tot nog toe te klein ten opzichte van de hoeveelheid biomassa die wordt verwerkt. Solanic, het aardappeleiwit dat ook een mooi functioneel plantaardig eiwit is, is ook lastig te isoleren door het hoge watergehalte. De afvoer van het aardappeleiwit in de waterige afvalstroom van de aardappelverwerking was ook heel prijzig. Ik heb nog foto’s van de kanalen rondom een aardappelverwerkingsfabriek, bedekt met schuim door de lozing van het fabriekswater. Het heeft jaren geduurd, maar die verwaarding van aardappeleiwit betaalt zichzelf terug. Dit gaat voor Rubisco nu nog niet op.”

Rubisco nog niet op Europese markt

In de afgelopen paar jaar zijn enkele Nederlandse bedrijven en start-ups bezig met Rubisco, maar het is erg stil. “Met Cosun Protein hebben wij gekeken naar Rubisco halen uit de suikerbietbladeren, een afvalstroom van de suikerproductie. Dat is nog steeds een veelbelovende en duurzame bron. Het maakt de productie van suiker meer circulair”, stelt Bruins.

Toch is er nog geen Rubisco-eiwit op de markt. “De Novel Food-aanvraag is nog niet rond. Cosun en WFBR leveren nog steeds aanvullende data aan bij Efsa. Eendenkroos, wat Rubisco Foods gebruikt als bron van Rubisco, is wel al goedgekeurd voor humane consumptie. Het proces voor de extractie van Rubisco en daarmee de Rubisco als voedselingrediënt zelf zijn nog niet goedgekeurd.”

Plantible schaalt op in de Verenigde Staten

Aan de andere kant van de oceaan slaagt Plantible Foods wel in het opschalen en commercialiseren van Rubisco uit eendenkroos. In 2016 begon Tony Martens Fekini, mede-oprichter van Plantible, samen met Maurits van de Ven de onderneming in Rubisco. Na een weinig succesvolle samenwerking met het Nizo en Rubisco foods, destijds nog ABC-Kroos, besloot het tweetal zijn eigen gang te gaan in Californië. Met vallen en opstaan zetten ze een pilot-plant op nabij San Diego.

Plantible heeft net €30 miljoen opgehaald tijdens een series B-investeringsronde en gebruikt dat onder andere voor het opschalen van de productie in West-Texas. Tony Martens legt uit hoe ze zover zijn gekomen. “De Verenigde Staten was destijds aantrekkelijker door een groter investeerderspotentieel en een soepeler wetgeving dan in Europa. Self-GRAS-status aanvragen is veel laagdrempeliger dan de procedures van Efsa in Europa.”

Moeizaam opstarten in de Verenigde Staten

Een bedrijf starten in de Verenigde Staten was niet makkelijk. Marten Fekini: “Het viel nog niet mee om hier te landen, ons hele leven in Nederland achter te laten. Daar kom je dan als twee Nederlanders vertellen dat je iets wilt doen met eendenkroos, of duck weed hier in Amerika. De eerste zes maanden waren wat dat betreft heel zwaar.”

Fekini en Van de Ven hebben op pilot-schaal een proces ontwikkeld waar ze eendenkroos telen in kassen en dat ter plekke verwerken. “Rubisco-eiwit is overvloedig aanwezig, maar de uitdaging is om de verse bladeren snel na de oogst te verwerken. Suikerbietbladeren zijn daarom lastiger, omdat ze maar eens in het jaar geoogst worden en meteen afsterven na de oogst. Eendenkroos heeft geen wortels en blijft lang na het oogsten nog leven. Dat zorgt dat het blad lang vers blijft voor het extraheren van het Rubisco-eiwit en we een goede opbrengst behalen.”

Wetgeving per staat verschillend

De bouw van een demo-fabriek in West-Texas is illustratief voor hoe anders de VS georganiseerd is. “Californië, waar onze pilot-plant staat, is heel bureaucratisch en de opstart is duur. Daarna zijn we in de omringende staten gaan kijken, zoals Arizona, en zo kwamen we in West-Texas terecht. Daar hebben we nu 45 hectare aan eendenkroosteelt, die we ter plekke verwerken tot Rubisco-eiwit. De wet- en regelgeving verschilt per staat, soms per country, voor het bouwen van een productielocatie. Tegelijkertijd breng je ook wat in die omgeving aan bedrijvigheid en werkgelegenheid. In West-Texas kun je bouwen en pas achteraf toestemming vragen. Daarnaast heeft de teelt van eendenkroos een bepaald klimaat nodig en veel zonne-uren. Dat vind je hier in de meer zuidelijke staten.”

Rubisco als ei-vervanger

De scale-up verkoopt het Rubisco-eiwit nu vooral aan verwerkers die ei willen vervangen in hun product. “Hoewel dat niet direct impact heeft op hoeveel dierlijk eiwit we eten, is het een oplossing voor producenten die nu last hebben van de sterk fluctuerende eierprijs. Door vogelgriep zijn eieren soms een stuk duurder. Rubisco vervangt ei functioneel beter dan de gum, methylcellulose of e-nummers. De hogere prijs van Rubisco ten opzichte van ei betaalt zichzelf zo uit, het werkt net zo goed en is stabieler in prijs. De positionering als ei-vervanger werkt in de VS beter, want het bewustzijn over je voetafdruk verminderen door duurzame voeding leeft hier nog niet zo.”

Warme landen ideaal voor teelt van eendenkroos

Plantible wil uiteindelijk uitbreiden, eerst in de Verenigde Staten, daarna op andere continenten. Nederland ligt als vestigingsland niet voor de hand. “In Nederland is land duur, regelgeving strikt en het klimaat zit niet mee. De kassen moeten dan een veel langere tijd verwarmd worden dan in West-Texas, met alle energiekosten van dien. Wat dat betreft is een productielocatie in Griekenland veel meer voor de hand liggend.”