Een internationaal team van wetenschappers, gecoördineerd door professor Stephen Euston aan de Heriot-Watt University, heeft duurzaamheidskwesties aangepakt in alledaagse voorwerpen zoals voedsel, geneesmiddelen, en schoonheidsproducten. Ze gebruiken natuurlijke ingrediënten geproduceerd door mariene microben als alternatief voor de chemische middelen die momenteel worden gebruikt.

Aan de enorme marktvraag naar oppervlakteactieve stoffen en emulgatoren wordt momenteel voldaan met synthetische, voornamelijk op aardolie gebaseerde chemische producten. Deze zijn vaak niet biologisch afbreekbaar en kunnen giftig zijn. Oppervlakteactieve stoffen worden gebruikt om de oppervlaktespanning te verminderen, zoals in wasmiddelen, dispergeermiddelen, en schuimmiddelen, terwijl emulgatoren kunnen worden toegevoegd om olie in bewerkte voedingsmiddelen of cosmetische crèmes te stabiliseren.

Geleid door de vraag van industriële fabrikanten die op zoek zijn naar duurzamere bronnen, het MARISURF-consortium, gefinancierd door Horizon2020 en geleid door Heriot-Watt University, heeft veelbelovende alternatieven onthuld die worden gevonden in mariene micro-organismen.

Dr. Tony Gutierrez van de Heriot-Watt University leverde de grote verzameling bacteriën die werd gebruikt voor het screenen en ontdekken van nieuwe oppervlakteactieve stoffen en emulgatoren. Hij zei:"Het MARISURF-project is ontworpen om de duurzaamheid en kwaliteit van een breed scala aan consumentenproducten te verbeteren door gebruik te maken van natuurlijke ingrediënten geproduceerd door mariene microben. We hebben innovatieve benaderingen ontwikkeld om te ontdekken, karakteriseren en produceren van nieuwe mariene afgeleide biosurfactanten en bio-emulgatoren.

"Veel aandacht in het project is gericht geweest op het testen van het vermogen van de bacteriestammen om verschillende soorten oppervlakteactieve stoffen en emulgatoren te produceren. We hebben verschillende stammen geïdentificeerd die veelbelovende eigenschappen vertoonden die relevant zijn voor specifieke industrieën, in het bijzonder voor mogelijk gebruik in voedingsmiddelen, gezondheidsproducten en geneesmiddelen.

"Van 500 initiële stammen, het onderzoeksteam werkte nauw samen met industriële partners om de productie van twee soorten op te schalen met zeer positieve feedback van de eindgebruikers over de functionaliteit. Dit geeft aan dat er een duidelijk potentieel is voor deze stammen om bruikbaar te zijn in commerciële toepassingen. Echter, er zullen investeringen nodig zijn om de kosteneffectiviteit van de productie te waarborgen.

"In de toekomst, dit zou een enorme potentiële impact kunnen hebben voor de industrie en voor de consumenten zelf, aangezien deze stammen zijn afgeleid van een duurzame en niet-pathogene mariene bacteriële bron. Ze zijn van biogene oorsprong en hebben dus een veel beter milieuprofiel in vergelijking met op petroleum gebaseerde oppervlakteactieve stoffen die momenteel in industriële toepassingen worden gebruikt."

Ondanks de wijdverbreide media-aandacht over de milieu-impact van ingrediënten zoals palmolie, het goedkope ingrediënt blijft in veel voedingsmiddelen centraal staan. Als de productie kan worden opgeschaald, het MARISURF-team hoopt dat hun onderzoek het in de toekomst kan helpen vervangen door materiaal op zee. Echter, kosten blijven de centrale uitdaging die verder onderzoek vereist.

Het MARISURF-project werkte de hele tijd samen met de industrie om ervoor te zorgen dat het academische onderzoek voldeed aan de eisen van de eindgebruikers en de gewenste eigenschappen voor de nieuwe oppervlakteactieve stoffen opleverde.

Professor Stephen Euston vervolgde:"De toepassingen voor dit onderzoek zijn wijdverbreid. er is potentieel voor maritieme bronnen om een ​​geschikte vervanging te bieden voor palmolie als emulgator. Echter, ervoor zorgen dat dit commercieel haalbaar is voor de voedingsindustrie, zal de meest uitdagende volgende stap zijn. Consumenten zullen geen hoge premie uitgeven aan alledaagse voedingsmiddelen en dat moet worden meegenomen in de race om duurzaamheid aan te pakken.

"Het onderzoek heeft de potentie om een ​​positieve impact te hebben op de voedingsindustrie. We werken samen met Marlow Foods om hen te helpen eiwitten uit hun assortiment te verwijderen, waardoor meer van hun assortiment wordt opengesteld voor mensen die een veganistisch dieet volgen. De huidige eiwitvervangers op de markt zijn niet voor alle producten geschikt. Onze nieuwe soort wordt niet beïnvloed door sommige van de problemen met andere eiwitbronnen en is geschikt voor veganisten omdat het niet van dieren is afgeleid.

"Door zo nauw samen te werken met de industrie en onze samenwerkende universiteiten kon het Consortium veelbelovende natuurlijk afgeleide oppervlakteactieve stoffen ontwikkelen uit ontdekking, tot en met proof of concept, industriële productie en toepassing in productformuleringen door de commerciële eindgebruikers. Deze benadering van onderzoek is zowel opwindend als nieuw. Deze sjabloon voor samenwerking leidt nu al tot verdere mogelijkheden om industrieel en academisch onderzoek te integreren."