Definitie Mariene Biotechnologie. Eerste Inzichten in Mariene Biotechnologie

Transcriptie

1 Definitie Mariene Biotechnologie Eerste Inzichten in Mariene Biotechnologie Biotechnologie is de toepassingsgerichte integratie van biodisciplines zoals celbiologie, biochemie, microbiologie, moleculaire biologie en moleculaire genetica met engineering* Mariene organismen** Bioproductiesystemen Verwerking / Product Toepassing / markt 1 2 Vissen Schaal- en schelpdieren Kwallen, sponzen, koralen Algen, wieren Bacteriën, Schimmels Halofyten Etc. *Bron: website mariene biotechnologie, WUR ** Incl. zoetwaterorganismen Bioproductie-systemen, Verwerking En Producten - Waar Ligt Bijdrage Nederlandse Economie? Belangrijkste Markten Waar Toepassingen Liggen Voor Producten Van Mariene Oorsprong Mariene organismen Bioproductie-systemen In Nederland of buitenland Verwerking / product In Nederland Toepassing / markt Mariene organismen** Bioproductiesystemen Verwerking / product Toepassing / markt 3 Open systemen Open vijvers Platforms / rekken in zee Wild oogsten Etc. Gesloten systemen Bioreactoren met: - Zonlicht - Kunstmatig licht - Glucose - Combinatie Gesloten aquaria / bassins Etc. Verwerking Drogen Tabletteren Verbranden Extractie Etc. Product Organisme als geheel (bijv. Spirulina in tabletvorm) Bij- / afvalproduct van organisme (bijv. Chitine uit garnalenafval) Specifieke component uit organisme (bijv. Fycobili-eiwitten uit algen) 4 ** incl. zoetwaterorganismen Voeding, nutraceuticals Diervoeding Bemesting & gewasbescherming Verpakking Verf en lijmen Zuivering Energie Constructie / bouwmaterialen Biosensors Farma en medisch Persoonlijke verzorging Overig Farmaceutica en Medische Toepassingen Nauwelijks Producten op de Markt, Wel Veel Potentie Farmaceutica en Medische Toepassingen Enkele algemene observaties Nog nauwelijks medicijnen van marine oorsprong commercieel verkrijgbaar, wel fase 1 en 2 clinical trials Belangrijkste gebieden: Tegen kanker Tegen virussen (bijv. HIV) Ontstekingsremmers Biocompatibele materialen Winning van componenten uit (zeldzame) marine organismen in commerciële hoeveelheden vaak moeilijk, dus onderzoekt men: Mogelijkheden om gevonden actieve componenten te synthetiseren Of productie m.b.v. Recombinant DNA technieken 5 6

2 Farmaceutica en Medische Toepassingen Anti-kanker Farmaceutica en Medische Toepassingen Anti-kanker 7 Laminaria en sargassum sp. Worden in china gebruikt voor kankerpreventie, toxische stoffen en zware metalen verwijderen. Veel potentiële medicijnen tegen kanker in ontwikkeling. Uit vrijwel alle groepen van mariene organismen. 8 Sponzen, koralen en kwallen lijken vooral veel potentie te bieden: Discodermolide uit discodermia, licentie van novartis Halichondrin B uit axinella / halichondaria okadai, Onderzocht door national cancer institute (VS) Spons wordt geprobeerd te kweken in nieuw zeeland Ecteinascidin 743 uit ecteinascidia turbinata, getest in VS en frankrijk. Ontwikkeld door Pharma Mar (Spanje en VS). Aplidine uit aplidium albicans, klinisch getest in 5 landen. In ontwikkeling door Pharma Mar Eleutherobine, taxol-achtige verbinding uit koralen, Gevonden door Scripps CMBB (VS) BristolMeyersSquibb had patent, maar kon onvoldoende koraal bemachtigen om deze stof uit te winnen Farmaceutica en Medische Toepassingen Anti-kanker Farmaceutica en Medische Toepassingen Anti-viraal en Schildklieraandoeningen Dolastatin 10 uit dolabella, tegen huidkanker, klinisch getest in VS Bryostatin 1 uit bugula neritina tegen leukemie wordt getest in VS Fycocyanine uit spirulina en cryptophycines uit blauwgroene algen. Onder andere onderzocht door university of hawaii. Halimide uit mariene schimmels. Ontwikkeld door bedrijf nereus (VS), spin-off van Scripss Institute Antikankermedicijnen uit dinoflagellaten Aan gewerkt door universiteit van rhode island (VS) Squalamine uit lever/ galblaas van haaien & roggen, stopt celdeling. Wordt klinisch getest door genaera (VS). Verkrijgbaar in de vorm van haaienlever olie supplementen. Fucus vesiculosis in China gebruikt bij schildklieraandoeningen om jodium inname te verhogen. Fucoidine hieruit gewonnen heeft sterk antivirale werking. Zie ook bij voeding 9 10 Farmaceutica en Medische toepassingen Anti-virale stoffen Farmaceutica en Medische toepassingen Ontstekingsremmers HIV protease inhibitoren uit spons Xestospongia muta, SmithKlineBeecham (VS) Antivirale componenten uit roodwieren Dumontiaceae sp. Sulfaat houdende polysachariden uit Porphyridum hebben antivirale werking. Wordt aan gewerkt in Irsaël. Poryphyridum algen kunnen in fotobioreactoren worden gekweekt, is ECN onder meer mee bezig Anti-virale componenten uit mariene schimmels Bedrijf Nereus (VS) is daar mee bezig, spin-off van Scripss Institute Averol, gebruikt tegen psoriasis gewonnen uit in zee gekweekte sponzen door Klinipharm (Duitsland) Manoalide uit spons Luffariella variablis tegen psoriasis gepatenteerd door universiteit van Californië Pseudopterosines, extract van mariene oorsprong heeft antionstekingswerking, GlaxoSmithKline (VS) (zie ook cosmetica) IPL576, gebaseerd op component gevonden in een spons. Momenteel klinische testen voor onder andere astma, synthetische versie verder ontwikkeld door Inflazyme (VS) en Hoechst Marion Roussel 11 12

3 Farmaceutica en Medische toepassingen Biocompatibele materialen Chitosan uit schaaldierafval voor chirurgische hechtingen en wondbehandeling. Onduidelijk of chitosan voor deze toepassingen op de markt is, wel voor nutraceuticals en cosmetica. Hydroxyapatite uit koralen, stof die wordt gebruikt als vulmiddel voor menselijke botten. Interpore Int. (VS) brengt dit op de markt Alginaten uit Laminaria en Sargassum bij heling van wonden. Implantaten op basis van minerale nanostructuren uit diatomeeën of uit Coccolithophorides Lijken moeilijk kweekbaar te zijn, RUG heeft onderzoek gedaan. Farmaceutica en Medische toepassingen Biocompatibele materialen Kristallijn cellulose uit dinoflagellaten, toegepast in zalven. Onderzoek naar gedaan door ATO, in Israël mee gewerkt Marktprijzen voor synthetisch micro-kristallijn cellulose ongeveer 3-7 $ / kg, wordt vooral toegepast als dragermateriaal in farmaceutica Kraakbeen uit haaienafval heeft potentiële medische toepassingen Farmaceutica en Medische toepassingen Rheumatoide artritis en antibiotica Calcitonin, hormoon dat helpt tegen osteoporose. Ontdekt in de zalm, nu synthetisch gemaakt door Rhone Poulenc Rorer en Novartis. Uit marien kraakbeen gewonnen sulfaat houdend polysacharide chondroitine sulfaat (zie ook cosmetica) al commercieel verkrijgbaar als nutraceutical tegen osteoartritis Groenlipmossel uit Nieuw-Zeeland heeft potentiële werking tegen reuma. Antibiotica Uit mariene schimmels Uit sponzen, zoals bijv. stof Halenquinone. Algentoxine mechanismen als alternatief voor antibiotica 16 Farmaceutica en Medische toepassingen Overig Roodwieren Chondrus crispus en Mastocarpus stellatus, Gigartina stellata gebruikt bij verkoudheid, borst- en maagklachten Gewonnen uit Noordelijk Atlantisch gebied Alginaten worden ook in tandheelkunde gebruikt om gebitsafdrukken te maken Farmaceutica uit naaktslakken en zeekomkommers, Bijv. Neurotoxine uit zeeslakken wordt momenteel klinisch getest als alternatief voor morfine Biosensors en analytische chemicaliën Biosensors en analytische chemicaliën Fluorescente pigmenten Buitenland (geproduceerd in.) Ficobili-eiwitten als fluorescent pigment voor aantonen immunologische reacties. Cyanotech (VS) produceert uit roodwier Synacchococcus en uit cyanobacteriën die groeien in open vijvers, omzet hieruit ca. 0.5 M $. Andere producent is Martek (VS) Lux genen kunnen worden geïsoleerd uit Vibrio fischeri en toegepast worden als biosensor voor bijv. tolueen. Fluorescente pigmenten uit Renilla ( zeeviooltje ) 17 18

4 Biosensors en analytische chemicaliën Biosensors en analytische chemicaliën Buitenland (geproduceerd in.) Taq DNA polymerase uit Thermus aquaticus, basis voor polymerase chain reaction (PCR). Geïsoleerd uit hete bronnen in Yellowstone National park (VS) Isotoop gelabelde biochemicalieën In fotobioreactoren gekweekt door micro-alge, commercieel verkrijgbaar Matrix voor chromatografie of electrophorese Paramylon, polysacharide uit micro-alg Euglena Agarose, geproduceerd uit agar uit wieren. Al jaren commercieel verkrijgbaar Buitenland (geproduceerd in.) Algentoxines als analytische standaard bij testen van schaal- en schelpdieren op aanwezigheid worden o.a. geleverd door BlueBioTech in Duitsland Test om endotoxines van bijv. Salmonella of E.coli aan te tonen: Limulus amebocyte assay Is gebaseerd op bloed uit bepaald type krab (Limulus) In de VS ontdekt in 1971, ca. 5 bedrijven actief Gebruik van waterorganismen om vervuiling vast te stellen, zoals bijv. eendagsvliegen en mosselen Cosmetica en persoonlijke verzorging Cosmetica en persoonlijke verzorging Enkele algemene observaties Producten van mariene oorsprong worden vooral in high-end producten gebruikt. Belangrijkste producten op de markt: Zeewieren, (micro)algen en extracten gebruik wijdverbreid in huid(reinigings)-, scrub- en haarverzorgingsproducten Chitosan uit schaaldierafval zijn veel bedrijven mee gestart afgelopen jaren, markt al verzadigd? Chondroitine sulfaat uit mariene kraakbeen Squalane uit haaienleverolie Marien collageen In ontwikkeling Nieuwe pigmenten en anti-oxidanten, bijv. uit algen Ultraviolet blockers Ontstekingsremmende componenten van mariene oorsprong Cosmetica en persoonlijke verzorging Wieren en algen Nederland en Buitenland Veel bedrijven in Frankrijk, die algen en wieren winnen uit Atlantisch kustgebied: Agrimer, Codif, SECMA, Technature, Setalg Bruinwieren zoals Ascophyllum en Fucus sp en alginaten daaruit Ook bijv. zeespaghetti (Himanthalia elongata) extract toegepast in gezichtscrème van Clarins, Frankrijk Roodwieren, zoals Palmaria (dulse), Gelidium en Chondrus crispus gebuikt in cosmetica Groenwieren, bijv. Chlamydomonas in poedervorm verkrijgbaar bijv. BlueBioTech (Duitsland) Anti-oxidant extracten uit Spirulina Chlorella in huidverzorging en zonnebrandproducten o.a. door Bloem Natuurproducten op de markt, merknaam FleuRiche Cosmetica en persoonlijke verzorging Chitosan Chitosan uit chitine uit schaaldierafval, onder meer gebruikt in cosmetica Veel bedrijven al actief in chitosan Produceren in landen zoals Noorwegen (Pronova Biopolymer, Primex), Japan (Koyo Chemical, KI Kasei Yaizu Suisan), VS en Canada (Vanson, DCV ), India, Australië, Frankrijk (France Chitine, joint venture met Mahtani group voor grondstof leverantie), Taiwan (OBAS), etc. Bijv. Cognis (Duitsland) heeft chitosan op de markt voor cosmetica 23 24

5 Cosmetica en persoonlijke verzorging Andere mariene stoffen nu toegepast Cosmetica en persoonlijke verzorging Overige ontwikkelingen 25 Pseudopterosines, extract van mariene oorsprong, heeft antionstekingswerking wordt gebruikt in Estee Lauder s Resilience gezichtscrème. Marien collageen voor haar en huidverzorging Op de markt van onder meer Croda (VK) en Ennagram (Frankrijk) Niet-marien alternatief is ook verkrijgbaar Squalane voor cosmetica Sophim (Frankrijk) haalt het uit haaienlever olie Is ook verkrijgbaar uit plantaardige bron Dr. Suwelack (Duitsland) heeft MatriGel op de markt, masker op basis van algen polysachariden en phytosqualene Chondroitine sulfaat gewonnen uit (marien) kraakbeen wordt toegepast voor vochtinbrengende eigenschappen. Geschatte prijzen $ / kg. Overigens maakt Cargill (VS) dit uit koeienkraakbeen 26 Ultraviolet blockers uit algen voor toepassing in zonnebrandproducten en cosmetica Wordt onderzocht door MarBec (VS) Rode pigment phyco-erythrine uit Porphyridium kan potentieel als kleurstof in cosmetica worden toegepast. Bemesting / Gewasbescherming Bemesting en Gewasbescherming Huidige bemesting producten uit zeewier, vis en schaaldieren Zeewieren en -extracten, vooral uit grote bruinwieren zoals kelp (Laminaria), blaaswier (Fucus) en knotswier (Ascophyllum) worden veel gebruikt als (biologische) bemesting en bodemverbeteraar Veel bedrijven in VK, Ierland, VS, Australië, Zuid-Afrika, etc. Gebruikt in landbouw, tuinbouw, grasvelden (parken, golfbanen, etc.) Afval van schaal- en schelpdieren zoals garnalen, krabben, kreeften, koralen wordt gebruikt als bemesting / bodemverbeteraar. Fish emulsion, bijproduct van visolieproductie wordt gebruikt als meststof Enkele bedrijven in de VS brengen dit op de markt Bemesting / Gewasbescherming Bemesting / Gewasbescherming Producten uit microalgen Nu commercieel verkrijgbaar Blauwgroene microalgen (cyanobacteriën) worden toegepast vooral in Azië als bio-bemesting, ook N 2 -fixerende stammen Worden in open vijvers geproduceerd in Azië en bijv. Cyanotech (VS) Microalgen biomassa of polymeren daaruit worden ook gebruikt als bodemverbeteraar (bijv. voor waterretentie) en als groeistimulant in met name Azië Chlorella, Asterococcus, Chlamydomonas, Synechococcus Ook enkele bedrijven in de VS zijn hier actief in. Verschillende experts verwachten dat micro-algen meer gebruikt kunnen gaan worden als (geïntegreerde) bodemverbeteraar, bemesting en gewasbescherming Gewasbescherming Padam, commercieel verkrijgbaar insecticide uit Japan afkomstig uit mariene wormen gebruikt als tegen rijstborende insecten en mineerders in citrusblad Uit mariene bronnen kunnen stoffen worden geïsoleerd met potentiële toepassing als bio-pesticide, bijvoorbeeld: Toxines uit algen Extracten van terpenen uit sponzen vertonen insecticide werking tegen bijvoorbeeld sprinkhanen Ook zijn insecticiden uit weekdieren geïsoleerd Chitosan als natuurlijk insecticide, fungicide, meststof en als zaadcoating Onder meer op de markt van France Chitine 29 30

6 Diervoeding Diervoeding Enkele algemene observaties Belangrijkste gebruik mariene organismen: Organismen in zijn geheel Belangrijkste ingrediënten van mariene oorsprong Meervoudig onverzadigde vetzuren Carotenoïden NB: Vismeel en visolie wordt veel gebruikt in diervoeding en voer voor aquacultuur, hier verder niet besproken Diervoeding Organismen in zijn geheel Microalgen Chlorella Bedrijf actief in Nederland in het produceren van algenvoer voor varkens? Aquacultura in Barchem Ook bedrijven in het buitenland bijvoorbeeld IGV GmbH (D) Ook veel gebruikt in aquacultuur met name vanwege carotenoïden Isochrysis, Nannochloropsis, Tetraselmis, Chaetoceros Gebruikt als levend voer voor vissen in eerste groeistadia in aquaria en aquacultuur Deze algensoorten komen vaak gemengd voor als voer Nutriënten: DHA/EPA, vitamine en mineralen Bedrijven: bijv. BlueBioTech (Duitsland), Reed Mariculture Inc. Diervoeding Organismen in zijn geheel Microalgen Spirulina Veel gebruikt in aquacultuur en kippenvoer met name vanwege carotenoïde pigmenten Ook als levend voedsel voor jonge vissen Cryptocodenium cohnii Zie meervoudig onverzadigde vetzuren Diervoeding Organismen in zijn geheel Zeewieren Knotswier Wordt geoogst aan kusten in het Atlantisch gebied, bijvoorbeeld in Noorwegen Noors knotswier is in Nederland op de markt als supplement verhandeld voor paarden, pony s en honden Kan echter niet als vervanger van normaal diervoeder worden gebruikt vanwege slechte beschikbaarheid eiwitten Andere soorten die soms aan vee worden bijgevoerd: blaaswier, kelp en dulse Diervoeding Organismen in zijn geheel Artemia, zoutkreeftje Gebruikt als levend voer voor aquacultuur, nodig voor bepaalde organismen in eerste groeistadia Wordt gewonnen uit zoutmeren in de VS Daardoor erg zeldzaam en duur product U$100 per kg. Worden soms gevoerd met microalgen en zijn zo een carrier voor meervoudig onverzadigde vetzuren Bedrijven actief hierin: INVE (B), Argent Labs US, Artemia Systems (B) Kroos heeft een hoge droge-stof, eiwit en bèta-caroteen gehalte. Werd onderzocht als kippenvoer, is nooit commercieel geworden 35 36

7 Diervoeding Meervoudig onverzadigde vetzuren Met name DHA en EPA, zie ook voeding en nutraceuticals Visolie wordt het meest gebruikt als DHA / EPA bron in veevoeding en aquacultuur DHA-rijke biomassa van Crypthecondinium chonii kan heterotroof geproduceerd worden wordt toegepast in aquacultuur, veevoeding en in kippenvoer om DHA-rijke eieren te produceren goed voor hart en vaten Martek Biosciences (VS) en Omegatech (VS) produceren DHAalgen en DHA-olie Bedrijven die DHA-eieren op de markt brengen zijn bijv. Kwetters (NL) en Omegatech / GoldCircle Farms(VS) Relevante onderzoeksinstellingen: ATO-DLO (NL), MarBEC (VS) Diervoeding Carotenoïden Belangrijkste zijn β-caroteen, astaxanthin, luteine, zeaxanthin en canthaxantin Als pigment en anti-oxidant in o.a. diervoeding en aquacultuur β-caroteen kan worden verkregen uit Dunaliella, wordt echter vaak synthetisch geproduceerd Astaxanthin kan worden verkregen uit Haematococcus pluvialis Is een sterk ontwikkelde markt, nog steeds groeiend Wordt geproduceerd in foto-bioreactoren, open vijvers Kan ook synthetisch (Roche) of microbieel worden gemaakt Onderzoeksinstelling in het buitenland: MarBEC (VS) Bedrijven: Cyanotech corp. Aquasearch Inc, BlueBioTech / Kraeber GMbH (D), Fuji Chemicals (Japan) en Martek (VS) Genoemde marktprijs > 2000 EUR / kg Xanthophylen (luteine en zeaxanthin) kunnen worden verkregen uit Chlamydomonas reinhardtii en Dunaliella salina Verpakking Verpakking Biologisch afbreekbare polymeren voor verpakking Nu nog geen commerciële bio-plastics op basis van mariene grondstof beschikbaar Bio-polymeer PHA kan worden verkregen uit blauwalg: Chlorogloea fritschinni PHAs zijn biologische thermo afbreekbare plastics. Vaak in de vorm van co-polymeer PHB and PHV. Is nooit een commercieel succes geworden, want het product werd te duur gevonden Veel onderzoek gedaan aan niet mariene bacteriële productie door o.a ATO-DLO en Zeneca Onderzoek gedaan naar het maken van verpakkingsschuim door vriesdrogen van een waterige oplossing van agar Producten van mariene oorsprong hebben al veel verschillende toepassingen in voeding Voedingssupplementen / nutraceuticals Carotenoïden Meervoudig onverzadigde vetzuren Verdikkingsmiddel, stabilisator Zeegroenten Als ingrediënt voor jodering van zout Overig 41 42

8 Consumptie algen en zeewieren in Nederland in 1999 Microalgen vormen een veel grotere markt dan verse zeewieren Algensoort Totale consumptie Consumptie per persoon per jaar in kg (droge stof) per jaar in gram (droge stof) Diverse zeewiersoorten uit Japan en Bretagne Verse zeewieren Kelpwieren Spirulina Chlorella Totaal Voedingssupplementen De totale markt voor voedingssupplementen (tabletten, capsules, etc.) is in de VS volwassen en in Europa nog groeiende Microalgen Aphanizomenon flos aqua Bedrijf: Cell Tech (VS) Spirulina Vaak productie in open vijvers Rijk aan eiwit (60%), β-caroteen, vitamine B-12 en GLA. Retail prijs: Euro per kg. Totale productie wereldwijd in 1999: circa 3500 ton Onderzoeksinstellingen: o.a. ATO, MarBEC Bedrijven: Cyanotech, Earthrise, BlueBioTech, Plukmade (NL) wordt ook veel in Azië geproduceerd Voedingssupplementen Microalgen Chlorella (Chlorella spp, Chlorella vulgaris) Rijk aan carotenen, magnesium, Chlorella Growth Factor en chlorofyl Onderzoeksinstelling: o.a. MarBEC (VS) In Duitsland gekweekt in gesloten systeem in kassen door IGV GmbH. Andere producenten bijv. Earthrise (VS), Momentum (VS) In Nederland supplementen op de markt gebracht door bijv. Bloem Natuurproducten Dunaliella Wordt vaak gebruikt als bron voor β-caroteen Onderzoeksinstelling: MarBEC Retail prijs Euro per kg in Japan 46 Voedingssupplementen Microalgen Haematococcus pluvialis Supplementen met als belangrijke inhoudstof astaxanthin Onderzoeksinstelling: Marbec Bedrijven die supplementen produceren: Cyanotech (VS), Aquasearch (VS) BlueBioTech (D), Fuji Chemical, Martek (VS) Uit vissen, schelpen en schaaldieren Haaienkraakbeen, Chondroitine sulfaat Ter ondersteuning van soepele gewrichten en spieren Chitosan en chitine uit pelafval van schaaldieren Veel gebruikt als supplement voor bijv. gewichtsafname Glucosamine-supplementen, suikermonomeer van chitine, vooral populair in Azië en VS Visolie-capsules (zie meervoudig onverzadigde vetzuren) Voedingssupplementen en jodering van zout Zeewier Blaaswier/zee-eik Gedroogd verkrijgbaar in capsules in natuurvoedingswinkels Kelp en Kombu Wordt gewonnen aan de kust van Japan en Noord Atlantisch gebied In tabletvorm verkrijgbaar, met name als jodiumsupplement Zout met kelp is op de markt: Herbamare van Dr. Vogel CEVA (Frankrijk) en Solvay (België) hebben jodering van zout met kelp en Gracillaria onderzocht. Jodium kan direct worden gewonnen of indirect via aminozuur. NB. Kombu kan ook als thee gedronken worden Carotenoïden Belangrijkste zijn β-caroteen, astaxanthin, luteine, zeaxanthin en canthaxantin Worden gebruikt als pigment en anti-oxidant in onder meer levensmiddelen Voor productiewijzen, zie verder bij diervoeding 47 48

9 Meervoudig onverzadigde vetzuren Omega-3-vetzuren: DHA en EPA Op de markt als DHA-olie uit microalg Chypthecodinium chonii en als DHA / EPA rijke visolie Grootste toepassingen in babyvoeding en in capsules als nutraceuticals DHA-olie uit microalg Chypthecodinium chonii Wordt in Nederland en in de VS toegevoegd aan babyvoeding voor de ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel. Bedrijven die interesse hebben bijvoorbeeld Numico (NL) Onderzoeksinstelling: ATO-DLO (NL), MarBEC (VS) Zie verder diervoeding Aan microalg Monodus Subterraneus, die rijk aan EPA is, wordt momenteel onderzoek gedaan Verdikkingsmiddelen / stabilisatoren Belangrijkste zijn alginaten, agar en carrageenan. Is een volwassen en verzadigde markt, moeilijk om nieuw toe te treden Alginaten uit bruinwieren zoals Laminaria japonica, Phaephyceae, Ascophyllum etc. Gebieden waar alginaat wieren worden gewonnen: Europa, Japan, Californië, Australië en Nieuw-Zeeland. Bedrijven: bijv. ISP Alginates, FMC Biopolymer en veel Chinese bedrijven Laminaria japonica wordt gebruikt voor de productie van propyleenglycoalginaat (PGA) Agar uit roodwieren, zoals Gelidium spp., Gracilaria spp, Pterocladia etc. Bedrijven: veel Chileense producenten, Hispahagar etc. Wordt gewonnen uit zeewieren in Zuid-Europa, Japan en Mexico Verdikkingsmiddelen / stabilisatoren Carrageenan uit roodwieren, zoals Euchema Iradaea, Hypena, Mastocarpusstallatus, Gigartina stellata etc. Bedrijven: Danisco (Chili), Shemberg (Fillipijnen) FMC Biopolymer etc. Nieuwe specifieke polysachariden uit wieren wellicht in de toekomst interessant. Bijvoorbeeld: Funolan uit Gloipeltis furcata, heeft mogelijk gezonde werking, Is (nog) niet commercieel verkrijgbaar. Sulfaathoudende polysachariden uit Porphyridium spp met mogelijke gezondheidswerking Zeegroenten Enkele kleine bedrijfjes importeren (of hebben geïmporteerd) zeegroenten voor verkoop in Nederland Bijv. Bud Holland BV / Beauvie onder de merknaam: Vitality Food Zeegroenten : eetbare zeewieren en halofyten Zeewieren verkrijgbaar gedroogd en /of vers in Nederland: Arame Hijiki Zeespaghetti, Zeeboon, Riemwier. Komt onder meer voor aan de kust van Bretagne Kelp en Kombu. Komt voor in Japan en Noord Atlantisch gebied Wakame/Zeevaren. Groeit aan de kust van Japan, Bretagne, Atlantische gebied, Frankrijk Zeegroenten Zeewieren verkrijgbaar gedroogd en /of vers in Nederland AO Nori / Darmwier Komt voor aan onder meer Nederlandse en Japanse kusten Ooit was er een bedrijf in Zeeland dat AO Nori gewonnen heeft Omhulsel voor sushi Zeesla Komt voor aan de kust van Schotland, Frankrijk, Noord-Amerika, Zuid- Amerika, Oost-Azië Dulse/Rode Zeesla In het de VS wordt ook blaaswier gegeten Zouttolerante planten Zeeaster/ Zulte, Lamsoor, Zeekraal Weinig bedrijven, in Nederland bijv. Hoogland Overige interessante inhoudsstoffen Vitaminen, mineralen, sporenelementen Chlorofyl en pheophoribes Nucleïnezuren / Chlorella Grow Factor Xylitol uit Enteromorpha Geen commercieel succes geworden, xylitol kan goedkoper gewonnen worden door fermentatie Pigmenten zoals phyco-erythrine Kan worden verkregen uit Phorphyridium spp Phorphyridium spp kunnen in een fotobioreactor geproduceerd worden of in half open systemen Bedrijven: bijv. IGV GmbH (D) 53 54

10 Verf en Lijmen Verf en Lijmen Nederland en buitenland Verf supplement Alginaat wordt toegevoegd aan verf om het gieten, kwasten en drogen te vergemakkelijken Winning uit bruinwieren Dentaal kleefmiddel Kelp en alginaat wordt gebruikt als dentaal kleefmiddel. In de US en Japan wordt dit middel onder de naam SEA-BOND verkocht. Combe Inc. (US), Tanpei Pharmaceuticals, Eisai (Japan) Verf en Lijmen Verf en Lijmen Biologische anti-fouling verf Ter vervanging van oa TBT, een verf ter voorkoming van aangroei van zeeorganismen op substaat in mariene milieu (schepen, proces installaties, etc.) Pepticoat project EET Sponzen, algen en zachte koralen TNO, SigmaKalon, Genencor, International (AKZO), NIOO-CEMO Medische lijm uit mosselen Mossel hecht zich aan substraat in aquatisch milieu. Deze hechting zou goede kansen bieden voor een natuurlijke lijm voor botsplinters. Mosselen, byssusdraden Hechtingsinstituut Delft Medische lijm uit algen In navolging van onderzoek aan mosselen en zeepokken is een EU project gestart met als doel een medische lijm component uit algen te ontwikkelen. Biota Ltd. (Israël), Bio-Gels Pharmaceuticals (IJsland) Zuivering Zuivering Nederland Afwateringsfiltratie In de bollenteelt worden schelpen worden gebruikt als filterbed voor afwateringsbuizen. Het water komt gefilterd de buizen in, hetgeen minder vervuiling oplevert. Toegepast in de bollenstreek Leverancier Spaansen, Den Helder 59 60

11 Zuivering Zuivering Buitenland Bioremediatie Verontreinigingen van water met zware metalen, etc. kunnen verzameld worden in algen en eventueel verder geconcentreerd in algeneters. Na afsterven/afzinken kan de geconcentreerde verontreinigde massa makkelijk(er) gewonnen worden. Berkely Pit / Universtity of Montana Euglena mutabilis Afvalwaterzuivering Eendekroos wordt in warmere landen gebruikt om zuivering van afvalwater te bevorderen. Fosfaten en stikstof worden omgezet in biomassa, deze is te gebruiken als veevoer, want rijk aan eiwitten. Nederland lijkt te koud voor deze toepassing. IHE (Delft), Yemen Buitenland Drinkwater zuivering Chitin/chitosan wordt als afvanger van zware metalen gebruikt in drinkwater zuivering en in rioolwater als precipiterend medium voor bepaalde anionische vervuiling als DDT en PCBs. EPA staat gebruik van chitosan toe France Chitine Zuivering Zuivering Effluent visteelt zuiveren In Noorwegen worden proeven gedaan om het effluent van viskwekerijen te zuiveren dmv van eencellige wieren. Dit om eutrofiering van de omgeving tegen te gaan. Specifieke producten van de wier opbrengst zijn nog niet genoemd. Biologisch koelwaterfilter Ter bescherming van proces installaties die gebruikt maken van zeewater als koelwater is een filter in ontwikkeling dat gebruik maakt van de filtercapaciteit van mosselen om eencellige wieren uit het water te halen. Mosselen TNO MEP Biologisch rookgasfilter Algen voeden zich met CO2, NOx, en fosfaten. Door rookgas door een kwekerij te leiden zou men het kunnen zuiveren van deze stoffen. Proefopstelling was tot nu toe niet succesvol door te lage zuiveringswerking. ECN, UvA, Suiker Unie/Cosun Bioabsorptie Na behandeling kunnen de verpulverde schalen van schelpdieren als krabben en kreeften gebruikt worden als grondstof voor een absorptiemedium voor vervuilende organische moleculen in afvalwater van industrie en landbouw. Patent aangevraagd, bedrijf (UK) zoekt ontwikkelingspartner via IRC Energie Energie Biomassa als brandstof Hierbij gaat het primair om de verbrandingswaarde van geproduceerde biomassa, het bijstoken. Shell, Nuon Biochemisch Gebruik van enzymen, micro-algen of bacteriën om biomassa te converteren in bio-ethanol, methaan of waterstof. fermentatie EET, Nedalco, Shell, ATO, TUD Fotobiologisch H2 of CH4 productie door micro-algen en/of bacteriën, gecontroleerde productie dmv fotobioreactoren. ATO, ECN 65 66

12 Energie Thermochemisch Superkritisch vergassen van biomassa, bij 600graden Celsius en 300 bar reageert biomassa binnen 1minuut tot waterstof, methaan en koolstofdioxide. Algen zijn mogelijke bron voor biomassa. EET Kiemproject (TNO, BTG,..), EU-project, Antal (Hawaii), Japan. Hydro-Thermal Upgrading is in feite het nabootsen van de vorming van aardolie uit plantenresten in de aardkorst. Bij ca. 160 bar en 300 graden Celsius wordt biomassa omgezet in bio olie. Shell, TNO, Stork Hydrovergassing van biomassa voor de productie van SNG, substitute natural gas, groen aardgas. Komt neer op het vergassen in een waterstof atmosfeer. Methanor, GE, ECN Constructie en Bouwmaterialen Constructie en Bouwmaterialen Constructie en Bouwmaterialen Nederland Schelpengrit Van kokkelschelpen die na conservenproductie overblijven wordt momenteel schelpengrit gemaakt. Dit wordt oa. gebruikt voor aanleggen van bospaden, volgens SBB zeer onderhoudsvriendelijk ton per jaar uit kokkelvisserij schelpenvisserij Waddenzee Isolatiemateriaal Een laag schelpen in de kruipruimte weert vocht en werkt als vloerisolatie. Leverancier Spaansen, Den Helder Mosselstenen In plaats van mosselschelpenafval te dumpen kan men ze met cement verwerken tot (decoratieve) stenen United Nations Environment Programme, Sustainable Product Development Was- en reinigingsmiddelen, textiel en papier Overig Was- en reinigingsmiddelen Enzymen uit thermofiele mariene bacteriën, bijv. polymerases, ligases, proteases Mogelijk in applicaties met hoge temperaturen, bijv. wasmiddelen, chemische processen en bakkerij-industrie Wordt onder meer onderzocht door MarBEC (VS) Eiwitten, gesynthetiseerd volgens natuurlijke metabole proces in oesterschaal Kunnen mogelijk acryl-polymeren vervangen in wasmiddelen Wordt aan gewerkt door Amerikaanse firma Textiel en papierindustrie Worden al jaren bio-polymeren uit wieren in gebruikt Mogelijk interesse in nieuwe pigmenten uit algen 71 72

13 Electronica en chemische industrie Electronica Mariene polymeren als supergeleiders? Chemische industrie Haloperoxidaes uit algen Kunnen mogelijk worden gebruikt in de chemische industrie voor halogenering Proteasen, bijv. Collagenase uit bacterie Vibrio alginolyticus Zijn detergentia bestendig, kunnen cellen gescheiden houden in weefselculturen Superoxide dismutase uit marine algen, kan gebruikt worden in chemische procesindustrie. In Japan onderzocht. 73