Sander Wuyts speurt in gefermenteerd voedsel naar gezonde bacteriën

De yoghurt die je vanmorgen oplepelde, de kaas tussen je brood ’s middags, het glas bier op café: het is allemaal te danken aan het werk van bacteriën. We gebruiken de minuscule beestjes al eeuwen om voedsel te laten fermenteren – gecontroleerd laten bederven – en zo nieuwe smaken te maken of de houdbaarheid te verlengen.

De bacteriën in gefermenteerd voedsel zouden ook goed zijn voor onze gezondheid. Dat wordt toch al lang beweerd. ‘Maar op dat gebied is nog veel onderzoek nodig’, zegt bio-informaticus Sander Wuyts. Voor zijn doctoraat aan de Universiteit van Antwerpen en Vrije Universiteit Brussel bracht hij de biodiversiteit in gefermenteerde groentesappen in kaart. ‘Ik ontdekte dat gefermenteerd wortelsap een grote variatie aan melkzuurbacteriën bevat. Die gezonde bacteriën of probiotica kunnen mogelijks het immuunsysteem aansterken.’

Proeven in de keuken

Aanvankelijk was Wuyts iets anders van plan met zijn onderzoek. Hij wilde evalueren hoe veilig het is om thuis groenten te laten fermenteren. Veertig vrijwilligers kon hij overtuigen om in hun keuken wortelsap te laten bederven. In ruil kregen ze een fermentatieworkshop van Rose Greene, de souschef van Kobe Desramaults van het toenmalige sterrenrestaurant In De Wulf.

‘De vrijwilligers stuurden elke dag monsters van hun wortelsap naar ons lab. Zo konden wij het fermentatieproces van heel nabij volgen. Dat blijkt uit drie fases te bestaan. In de eerste heersen ‘slechte’, ziekteverwekkende bacteriën. Die worden weggeconcurreerd en zelfs vernietigd door bacteriën die de zuurtegraad doen stijgen. En in de laatste fase komen de lactobacillen, een soort melkzuurbacteriën, aan de macht. Die bacteriën zijn voor ons onschadelijk en zelfs een potentiële bron voor nieuwe medicijnen.’

Wuyts heeft naar eigen zeggen genoten van het citizen science-project, dat ‘Ferme Pekes’ werd gedoopt. ‘De deelnemers stelden heel andere vragen dan wij wetenschappers. De samenwerking was daarom heel inspirerend. En dankzij het project kon ik mijn onderzoek meteen grootschalig aanpakken.’

Wuyts deed zelf al fermentatie-experimenten in het lab, en hij werkte samen met chef-kok Desramaults. ‘Hij heeft veel ervaring op gebied van fermenteren. Maar we hebben het aan de vrijwilligers te danken dat we in één keer heel uiteenlopende fermentaties konden bestuderen.’

‘De deelnemers gebruikten voor hun sap verschillende wortels, van de groenteboer, de supermarkt of eigen kweek. De bacteriën die al op de wortels zitten, verschilden. Ook in de keukens leefden andere bacteriën. Daardoor konden we in één klap een grote diversiteit aan bacteriën uit de sappen isoleren en testen op nuttige eigenschappen. Ik ontdekte zo een aantal nog onbekende potentiële probiotica. Dat vind ik trouwens het fascinerendste aan wetenschapper zijn: als allereerste iets zien wat niemand ooit eerder zag.’

Computer love

Voor dit interview hebben we afgesproken in Wuyts’ lab. We zitten een eind ver in ons gesprek als Wuyts zegt dat hij iets moet bekennen. ‘Eigenlijk kom ik hier zelden. Het grootste deel van mijn onderzoek gebeurt op de computer. Het voornaamste wat ik hier in het lab nog doe, is DNA destilleren uit het wortelsap.’

Van een beker vol met het oranje sap houdt Wuyts uiteindelijk een klein testbuisje met een doorzichtige vloeistof over. ‘Dat is het DNA. Daarin zitten de bacteriegegevens die ik zoek.’

Met een tweede toestel zet Wuyts het DNA om in leesbare computerdata. ‘Of beter gezegd: ontzettend veel data die ik leesbaar moet maken. Daarvoor ontwikkel ik software die dat voor mij kan doen. Eens de gegevens leesbaar zijn, kan ik in kaart brengen welke bacteriestammen in het oorspronkelijke wortelsap leefden.’

Veel computerwerk, weinig tijd in het lab: sommige onderzoekers kunnen dat als een nadeel ervaren. Wuyts niet. ‘Ik heb een duidelijke voorkeur voor de computer. In het lab werk je met levende organismen die je geduldig moet verzorgen en laten groeien. Dat is tijdrovend, en het vele werk levert niet altijd iets op. Ik heb dus veel respect voor mijn collega’s die mij daarmee assisteren. Maar op de computer kan ik scenario’s simuleren en boek ik veel sneller resultaten.’

Fantastische molecule

Dat hij handig is met DNA-software, bewees Wuyts eerder al, door de internationale DNA Bitcoin Challenge te winnen. Als eerste ter wereld ontcijferde hij de boodschap die de Britse bio-informaticus Nick Goldman in een tube DNA had verborgen. Hij werd ervoor beloond met een bitcoin, die op dat moment zo’n 8.000 euro waard was.

‘DNA is een fantastische molecule. In omvang stelt het niets voor, en toch bevat het alle informatie die je nodig hebt om een levend wezen te maken. DNA gaat ook nog eens ontzettend lang mee: we vinden nu nog leesbaar materiaal van honderdduizend jaar oud. Wetenschappers zien er daarom een alternatief in voor onze huidige vormen van gegevensopslag’.

Data die nu op servers staat, kunnen we in DNA schrijven, bewaren en later terug uitlezen, is het idee. Dat klinkt veelbelovend, maar voor het zover is, moeten wetenschappers nog een aantal horden over. Wuyts: ‘DNA uitlezen is dan wel goedkoper geworden, het schrijven van data naar DNA is nog altijd een heel duur proces.’

Bovendien blijft het geen sinecure om zomaar even de informatie in DNA uit te lezen. Toen Wuyts de DNA Bitcoin-uitdaging van Goldman won, was de wedstrijd al drie jaar aan de gang. ‘De deadline was bijna verstreken toen ik er voor het eerst over hoorde, maar nog niemand was erin geslaagd de data te kraken. Ik mailde Goldman met de vraag of ik een staaltje kon krijgen.’

‘Het DNA uitlezen was niet zo moeilijk, daar is ons lab in gespecialiseerd. De zwaarste uitdaging kwam daarna. Ik moest software programmeren om het DNA terug naar een computerbestand om te zetten. Maar het lukte, en ik won de bitcoin. Zelfs de Oekraïense televisie is me toen komen interviewen.’