Na uren turen in de microscoop, moddersamples doorspitten om in kaart te brengen in welke wateren in Nederland de bacterie voorkomt en het organisme in aanraking brengen met allerlei stoffen om te zien hoe het zich gedraagt, promoveert Francisca Luesken donderdagmiddag op de eigenschappen en praktische toepassingen van de bacterie Methylomirabilis oxyfera.

Het proces dat leidde tot het promotieonderzoek begon zes jaar geleden, toen Nijmeegse wetenschappers in hun lab in een kluitje modder uit het Twentekanaal de bacterie Methylomirabilis oxyfera (M.oxyfera) ontdekten. Daarmee werd het bestaan van dit organisme dat nitriet-afhankelijke methaan oxidatie uitvoert bevestigd. Het onderzoek dat Luesken uitvoerde is gericht op de eigenschappen en toepassing van deze bacterie.

Afvalwater zuiveren
Onderzoek naar M.oxyfera is relevant omdat de bacterie wellicht is te gebruiken om afvalwater beter te zuiveren nadat het een anaëroob zuiveringsproces heeft doorlopen. De bacterie voedt zich met nitriet en methaan, twee schadelijke stoffen die nu nog in bepaalde mate in afvalwater blijven zitten. ‘Zonder zuivering van afvalwater, leiden hoge stikstofwaardes tot algengroei in ons oppervlaktewater. De algen halen zuurstof uit het water, wat weer schadelijk is voor andere organismen’, legt Luesken uit.

‘Haar’ bacterie zet nitriet om in stikstofgas, een onschadelijk gas. ‘Het stikt er van in de natuur.’ Methaan is ondertussen een bekend en sterk broeikasgas. M.oxyfera zet methaan om in CO₂, ook een broeikasgas, maar minder potent.

Pittige vragen
Daarnaast heeft Luesken gekeken hoe de bacterie functioneert in een co-cultuur met de anammox bacterie. Mochten de twee naast elkaar kunnen functioneren maken ze het zuiveringsproces completer. Luesken verwacht daar pittige vragen over te krijgen tijdens de promotie. ‘Het is een lastige kwestie. Nitriet is de voedingsstof voor zowel anammox bacteriën als M. oxyfera. Dat leidt tot allerlei competitievragen: in hoeverre weet M.oxyfera zich staande te houden?’

Het is een vraag die nu nog niet valt te beantwoorden. De anammox bacterie is in 1990 ontdekt, en na vijftien jaar onderzoek inzetbaar in het waterzuiveringsproces. Wellicht helpen de ervaringen met die bacterie het proces dat M.oxyfera nog moet doorlopen.

Energie
Het is de moeite waard, denkt Luesken. ‘Waterzuivering is een proces waar veel energie ingepompt moet worden, terwijl er juist veel energie in afvalwater zit die verloren gaat. De eerste stap is het beperken van de energie die in het proces moet, daarna kunnen we kijken hoe de energie die er in zit er eventueel uit te halen valt.’ / Door Mark Merks

Francisca Luesken startte in 2000 met de bacheloropleiding Algemene Chemie aan de hogeschool Saxion. Daarna studeerde ze medische biologie, om vervolgens over te stappen naar microbiologie. Na haar promotie blijft ze nog enige maanden verbonden aan de Radboud Universiteit als post-doc.