Micro-organismen als verbindende schakel tussen bodem en gezondheid

Martina Sura is lector Eiwittransitie bij Hogeschool Van Hall Larenstein in Leeuwarden. In deze transitie ziet ze veel kansen voor de inzet van micro-organismen. Niet alleen in de vorm van mycoproteïne, maar ook de micro-organismen in de bodem. Deze vormen volgens haar een ‘linking pin’ tussen de bodemgezondheid en de humane gezondheid.

Martina Sura is in 2022 bij Hogeschool Van Hall Larenstein in Leeuwarden gestart als lector Eiwittransitie. Het lectoraat Eiwittransitie heeft als missie om kennis over het microbioom te verspreiden en toe te passen. "Dit brengt de aspecten van eiwitproductie en -consumptie samen", vertelt Sura. "Zo draagt het lectoraat op een unieke manier bij aan de transitie van dierlijke eiwitten naar meer plantaardige en alternatieve eiwitten in ons dieet. Uiteraard in balans met natuur en gezondheid."

De geboren Tsjechische volgde haar opleidingen, master en Ph.D. in microbiologie aan de Universiteit voor Scheikunde en Technologie in Praag. Na haar promotie heeft ze eerst als assistent-professor aan dezelfde universiteit gewerkt, voordat zij in Leeuwarden aan de slag ging als docent-onderzoeker bij de opleiding Biotechnologie.

Microbiologie en biotechnologie als basis

Vanuit voorgaande functies als senioronderzoeker en als docent-onderzoeker heeft Sura haar kennis van microbiologie en biotechnologie, genetische modificaties en de rol van microben in de bodem, planten en menselijke gezondheid gericht uitgebouwd. Ze ziet het als een grote toegevoegde waarde om deze kennis toe te passen in de eiwittransitie. “In de eiwittransitie gaat het niet alleen over voedingsmiddelentechnologie en de verandering in ons voedingspatroon. Het gaat ook over duurzame voedselproductie en de invloed van verschillende plantaardige producten op humane gezondheid. Koekjes of patat kunnen bijvoorbeeld helemaal plantaardig zijn, maar dat betekent niet, dat ze ook goed voor onze gezondheid zijn.”

Naast eiwitten zijn ook mineralen, vitamines en nutriënten in onze voeding heel belangrijk

Ze ziet het lectoraat als een kans om de rol van micro-organismen verder te onderzoeken, zodat deze meer ingezet kunnen worden in de eiwittransitie. “Daarbij gaat het in eerste instantie over de menselijke gezondheid. De nutriënten in de bodem vormen een hele goede basis voor een gezond gewas. Micro-organismen vormen de ‘linking pin’ tussen de bodemgezondheid en humane gezondheid. Als we met de juiste bodem en de juiste micro-organismen de nutriëntenopname kunnen beïnvloeden, dan kunnen we de nutriëntensamenstelling van ons voedsel verbeteren. Dan zijn we een grote stap verder in de eiwittransitie. Een stap naar een gezondere bodem en naar een nutriëntenverbeterd gewas. Want naast eiwitten zijn ook mineralen, vitamines en nutriënten in onze voeding heel belangrijk.”

Holomicrobioom

Ter illustratie noemt ze het Nationaal Groeifonds-programma Holomicrobioom. Hierbij wordt aandacht gegeven aan hoe microbiomen in alle delen van ons voedselsysteem samen één groot netwerk vormen: een 'holomicrobioom'. “Microbiomen spelen onder meer een rol bij chronische ziekten, antibioticaresistentie, afnemende bodem- en waterkwaliteit en stikstofuitstoot. Dit programma maakt het mogelijk om te leren hoe microben functioneren. Ook willen we de effecten van het veranderen of inzetten van microbiomen op grote schaal voorspellen. Dit maakt nieuwe toepassingen in de landbouw, gezondheidszorg en voedingsindustrie mogelijk.”

Soil2Guts

Een ander project over dit onderwerp is Soil2Guts, onder leiding van de Universiteit Leiden. Ook hierbij is Van Hall Larenstein betrokken. "Intensieve landbouw draagt bij aan een verminderde kwaliteit van de gewassen, vereenvoudiging van het menselijke darmmicrobioom en vervolgens nadelige gevolgen voor de menselijke gezondheid. Binnen dit project wordt het vraagstuk als integraal geheel benaderd: van de landbouw en bodemmicrobioom tot de darmmicrobioom. We telen de groenten en mensen gaan deze groenten eten om de darm gezondheid te meten. Het is best een unieke aanpak.”

Het project is een vervolg op het project Bodem en Humane Gezondheid dat Biosintrum, ECOstyle en hogeschool van Hall Larenstein vijf jaar geleden startten. “Hiervoor werken we samen met vijftig boeren, zowel akkerbouwers als melkveehouders”, legt Sura uit. “Samen kijken we naar bodemmicroben, de chemische en fysische samenstelling  van de bodem en naar de nutriënten in de gewassen, zoals vetzuren, aminozuren, en suikers. Boeren hebben hun goede en slechte grond aangewezen. Op basis daarvan meten we de verschillen.”

Een gezondheidsbevorderende sector

De koppeling met de humane gezondheid is volgens Sura het meest bijzondere. “Met dit onderzoek willen we ​​geïntegreerd begrip opbouwen van welke landbouwpraktijken de functionele biodiversiteit van de bodem kunnen verbeteren en welke invloed dat heeft op darmmicrobioom en darmgezondheid.” Het onderzoek kan volgens de lector verregaande gevolgen hebben. “Hiermee verandert de agrarische sector in een gezondheidsbevorderende sector.”

Een deel van het onderzoek naar de plantbodeminteracties vindt plaats met behulp van mesokosmossen op het terrein van het Biosintrum in Oosterwolde. Deze kolommen van verschillende akkers zijn voorzien van diverse sensoren om de bodem continue te kunnen monitoren.

Mycoproteïne

Naast de micro-organismen in de bodem, ziet Sura ook veel kansen voor de micro-organismen in schimmels: mycoproteïne. “Met fermentatie maak je meer en meer cellen van schimmels. Die schimmels gebruik je als een voedselbron en zo ontstaan hele interessante ingrediënten met een structuur die vergelijkbaar is met die van vlees. Het grote voordeel is dat je de eiwitten niet van de schimmels isoleert, maar dat je de hele schimmels kunt gebruiken. Dus inclusief de vitamines, mineralen en de vezels. Bovendien kun je het hele jaar door fermenteren, zonder afhankelijk te zijn van het weer.”

In dat kader noemt ze het project MycoEiwit, binnen het living lab van Fascinating Groningen. “Hierin onderzoeken we of we mycoproteïne kunnen laten groeien op secundaire reststromen, dus op de reststroom van de reststromen.” Ook wordt onderzoek gedaan naar de schimmel stammen en het fermentatieproces. “We kijken naar de mogelijkheden om de fermentatie te optimaliseren voor een zo hoog mogelijk eiwitgehalte in de schimmels. Het onderzoekt loopt nog tot januari 2025.”

Het grote voordeel van mycoproteïne is dat je de eiwitten niet van de schimmels isoleert, maar dat je de hele schimmels kunt gebruiken

De consumentenacceptatie van mycoproteïne is nog wel een punt van aandacht, weet Sura. “Daarbij is de smaak heel belangrijk. Als de consument het niet lekker vindt, dan zal de acceptatie laag zijn. Sommigen zeggen het eng te vinden om schimmels te eten, maar om micro-organismen te eten is niets nieuws. Fermentatie werd honderden jaren geleden al toegepast en wordt nog steeds voor veel producten gebruikt, zoals bier, yoghurt en brie.” Met kleine aanpassingen kan al een groot verschil worden gemaakt, benadrukt ze. “Als mycoproteïne 1% zou uitmaken van de voeding van de wereldbevolking, dan is er nog steeds veel impact."

Martina Sura is lector Eiwittransitie bij Hogeschool Van Hall Larenstein in Leeuwarden. In deze transitie ziet ze veel kansen voor de inzet van micro-organismen. Niet alleen in de vorm van mycoproteïne, maar ook de micro-organismen in de bodem. Deze vormen volgens haar een ‘linking pin’ tussen de bodemgezondheid en de humane gezondheid.

Martina Sura is in 2022 bij Hogeschool Van Hall Larenstein in Leeuwarden gestart als lector Eiwittransitie. Het lectoraat Eiwittransitie heeft als missie om kennis over het microbioom te verspreiden en toe te passen. "Dit brengt de aspecten van eiwitproductie en -consumptie samen", vertelt Sura. "Zo draagt het lectoraat op een unieke manier bij aan de transitie van dierlijke eiwitten naar meer plantaardige en alternatieve eiwitten in ons dieet. Uiteraard in balans met natuur en gezondheid."

De geboren Tsjechische volgde haar opleidingen, master en Ph.D. in microbiologie aan de Universiteit voor Scheikunde en Technologie in Praag. Na haar promotie heeft ze eerst als assistent-professor aan dezelfde universiteit gewerkt, voordat zij in Leeuwarden aan de slag ging als docent-onderzoeker bij de opleiding Biotechnologie.

Microbiologie en biotechnologie als basis

Vanuit voorgaande functies als senioronderzoeker en als docent-onderzoeker heeft Sura haar kennis van microbiologie en biotechnologie, genetische modificaties en de rol van microben in de bodem, planten en menselijke gezondheid gericht uitgebouwd. Ze ziet het als een grote toegevoegde waarde om deze kennis toe te passen in de eiwittransitie. “In de eiwittransitie gaat het niet alleen over voedingsmiddelentechnologie en de verandering in ons voedingspatroon. Het gaat ook over duurzame voedselproductie en de invloed van verschillende plantaardige producten op humane gezondheid. Koekjes of patat kunnen bijvoorbeeld helemaal plantaardig zijn, maar dat betekent niet, dat ze ook goed voor onze gezondheid zijn.”

Naast eiwitten zijn ook mineralen, vitamines en nutriënten in onze voeding heel belangrijk

Ze ziet het lectoraat als een kans om de rol van micro-organismen verder te onderzoeken, zodat deze meer ingezet kunnen worden in de eiwittransitie. “Daarbij gaat het in eerste instantie over de menselijke gezondheid. De nutriënten in de bodem vormen een hele goede basis voor een gezond gewas. Micro-organismen vormen de ‘linking pin’ tussen de bodemgezondheid en humane gezondheid. Als we met de juiste bodem en de juiste micro-organismen de nutriëntenopname kunnen beïnvloeden, dan kunnen we de nutriëntensamenstelling van ons voedsel verbeteren. Dan zijn we een grote stap verder in de eiwittransitie. Een stap naar een gezondere bodem en naar een nutriëntenverbeterd gewas. Want naast eiwitten zijn ook mineralen, vitamines en nutriënten in onze voeding heel belangrijk.”

Holomicrobioom

Ter illustratie noemt ze het Nationaal Groeifonds-programma Holomicrobioom. Hierbij wordt aandacht gegeven aan hoe microbiomen in alle delen van ons voedselsysteem samen één groot netwerk vormen: een 'holomicrobioom'. “Microbiomen spelen onder meer een rol bij chronische ziekten, antibioticaresistentie, afnemende bodem- en waterkwaliteit en stikstofuitstoot. Dit programma maakt het mogelijk om te leren hoe microben functioneren. Ook willen we de effecten van het veranderen of inzetten van microbiomen op grote schaal voorspellen. Dit maakt nieuwe toepassingen in de landbouw, gezondheidszorg en voedingsindustrie mogelijk.”

Soil2Guts

Een ander project over dit onderwerp is Soil2Guts, onder leiding van de Universiteit Leiden. Ook hierbij is Van Hall Larenstein betrokken. "Intensieve landbouw draagt bij aan een verminderde kwaliteit van de gewassen, vereenvoudiging van het menselijke darmmicrobioom en vervolgens nadelige gevolgen voor de menselijke gezondheid. Binnen dit project wordt het vraagstuk als integraal geheel benaderd: van de landbouw en bodemmicrobioom tot de darmmicrobioom. We telen de groenten en mensen gaan deze groenten eten om de darm gezondheid te meten. Het is best een unieke aanpak.”

Het project is een vervolg op het project Bodem en Humane Gezondheid dat Biosintrum, ECOstyle en hogeschool van Hall Larenstein vijf jaar geleden startten. “Hiervoor werken we samen met vijftig boeren, zowel akkerbouwers als melkveehouders”, legt Sura uit. “Samen kijken we naar bodemmicroben, de chemische en fysische samenstelling  van de bodem en naar de nutriënten in de gewassen, zoals vetzuren, aminozuren, en suikers. Boeren hebben hun goede en slechte grond aangewezen. Op basis daarvan meten we de verschillen.”

Een gezondheidsbevorderende sector

De koppeling met de humane gezondheid is volgens Sura het meest bijzondere. “Met dit onderzoek willen we ​​geïntegreerd begrip opbouwen van welke landbouwpraktijken de functionele biodiversiteit van de bodem kunnen verbeteren en welke invloed dat heeft op darmmicrobioom en darmgezondheid.” Het onderzoek kan volgens de lector verregaande gevolgen hebben. “Hiermee verandert de agrarische sector in een gezondheidsbevorderende sector.”

Een deel van het onderzoek naar de plantbodeminteracties vindt plaats met behulp van mesokosmossen op het terrein van het Biosintrum in Oosterwolde. Deze kolommen van verschillende akkers zijn voorzien van diverse sensoren om de bodem continue te kunnen monitoren.

Mycoproteïne

Naast de micro-organismen in de bodem, ziet Sura ook veel kansen voor de micro-organismen in schimmels: mycoproteïne. “Met fermentatie maak je meer en meer cellen van schimmels. Die schimmels gebruik je als een voedselbron en zo ontstaan hele interessante ingrediënten met een structuur die vergelijkbaar is met die van vlees. Het grote voordeel is dat je de eiwitten niet van de schimmels isoleert, maar dat je de hele schimmels kunt gebruiken. Dus inclusief de vitamines, mineralen en de vezels. Bovendien kun je het hele jaar door fermenteren, zonder afhankelijk te zijn van het weer.”

In dat kader noemt ze het project MycoEiwit, binnen het living lab van Fascinating Groningen. “Hierin onderzoeken we of we mycoproteïne kunnen laten groeien op secundaire reststromen, dus op de reststroom van de reststromen.” Ook wordt onderzoek gedaan naar de schimmel stammen en het fermentatieproces. “We kijken naar de mogelijkheden om de fermentatie te optimaliseren voor een zo hoog mogelijk eiwitgehalte in de schimmels. Het onderzoekt loopt nog tot januari 2025.”

Het grote voordeel van mycoproteïne is dat je de eiwitten niet van de schimmels isoleert, maar dat je de hele schimmels kunt gebruiken

De consumentenacceptatie van mycoproteïne is nog wel een punt van aandacht, weet Sura. “Daarbij is de smaak heel belangrijk. Als de consument het niet lekker vindt, dan zal de acceptatie laag zijn. Sommigen zeggen het eng te vinden om schimmels te eten, maar om micro-organismen te eten is niets nieuws. Fermentatie werd honderden jaren geleden al toegepast en wordt nog steeds voor veel producten gebruikt, zoals bier, yoghurt en brie.” Met kleine aanpassingen kan al een groot verschil worden gemaakt, benadrukt ze. “Als mycoproteïne 1% zou uitmaken van de voeding van de wereldbevolking, dan is er nog steeds veel impact."