Propere zeep

Propere zeep

Delen:

De geschiedenis van zeep begint in Mesopotamië, een gebied rond de rivieren Tigris en Eufraat in het huidige Midden-Oosten. Kleitabletten van zo’n 5000 jaar oud uit die regio leveren de eerste schriftelijke bewijzen over het gebruik van zeep:

‘With water I bathed myself. With soda I cleansed myself. With soda from a shiny basin I purified myself. With pure oil from the basin I beautified myself. With the dress of heavenly kingship I clothed myself.’  -  ‘Met water heb ik mezelf gebaad. Met soda reinigde ik mezelf. Met soda uit een glanzend bassin zuiverde ik mezelf. Met zuivere olie uit het bassin verfraaide ik mijzelf. Met het kleed van hemels koningschap bekleedde ik mijzelf.'

De zeep die de Mesopotamiërs toen gebruikten is heel verschillend van de zeep die jij in jouw badkamer of keuken gebruikt. Ze brachten vetzuren, zoals het vet van een geslachte koe, schaap of geit aan de kook met water en loog, een bijtende stof afkomstig van houtas. Die vettige en stinkende brij was ironisch genoeg heel goed in het verwijderen van vuil.

Wat zeep zo interessant maakt, zijn de moleculen die vuiltjes kunnen weghalen: surfactanten. We noemen surfactanten (surface active agents) ook wel amfifiele moleculen omdat ze bestaan uit een kop die van water houdt en een staart die niet van water houdt, maar wel van olieachtige substanties. Amfifiel komt van het Griekse ‘amphi’ (αμφω), dat ‘beide’ betekent, en ‘phil’ (φιλoς) dat ‘liefhebbend’ betekent. Surfactanten houden er dus van om niet-mengbare stoffen te mengen – zoals water en olie.

‘What soap does is almost as incredible as world peace,

it convinces oil to unite with water‘.  -   Theodore Gray

Deze eigenschap is onmisbaar in de shampoo, tandpasta of douchegel die je vandaag gebruikt hebt, maar ook in gewasbeschermingsmiddelen, verpakkingen, papier, verf en inkt. Daarom zijn surfactanten de op één na meest geproduceerde chemische componenten wereldwijd. We produceren 20.000.000.000 kg surfactanten per jaar.

Wereldwijd produceren we 20.000.000.000 kg surfactanten per jaar

Het grootste deel hiervan komt uit aardolie of palmolie. Bij aardolieproductie komt het broeikasgas CO2 vrij, en palmolie-ontginning gaat gepaard met de ontbossing van tropische regenwouden en de bedreiging van allerlei diersoorten. Wereldwijd vragen meer en meer mensen naar duurzame producten en we moeten dus af van de tot nu toe gebruikte surfactanten. Vijfduizend jaar na de eerste vermelding van zeep willen we daarom honderd procent biogebaseerde surfactanten of biosurfactanten. Bij InBio.be, een onderzoeksgroep van de Universiteit Gent, gebruiken we micro-organismen als celfabriek voor biosurfactanten.

Hommel te hulp

In 1970 ontdekte een Canadese onderzoeksgroep een gist in de nectar van een hommel. Zoals wetenschappers vaak doen, besloten ze de naam van de gist te linken aan de oorspronkelijke vindplaats. De gist gaat dus door het leven als Starmerella bombicola, afgeleid van de Latijnse naam van het geslacht hommel, bombus. Snel werd duidelijk dat deze gist iets kan wat geen enkele andere gist kan: van nature en in grote hoeveelheden soforolipiden aanmaken, een soort biosurfactant. S. bombicola produceert twee soorten soforolipiden: zure en lactonische.

Waarom zou een gist zulke moleculen van nature produceren in grote hoeveelheden? Uit ons onderzoek blijkt dat de gist soforolipiden als beschermingsmechanisme gebruikt op twee manieren. Hij zet nutriënten (zoals suiker) uit de omgeving om in soforolipiden die enkel hij in tijden van schaarste kan verteren om te overleven. Ten tweede gebruikt hij de antimicrobiële eigenschappen van de soforolipiden om andere micro-organismen uit de omgeving uit zijn niche te houden.

Omdat de gist véél soforolipiden kan produceren, die bovendien erg nuttig zijn, kwam al snel het idee naar boven om de vervuilende surfactanten op het ingrediëntenlijstje van jouw favoriete product te vervangen door biosurfactanten. Om dat te kunnen doen hebben we meer soorten soforolipiden nodig. Daarom onderzoeken we hoe we de soforolipiden portfolio kunnen uitbreiden.

Kleine verschillen in de structuur van de soforolipiden leiden tot andere eigenschappen en die bepalen op hun beurt in welk product de soforolipiden kunnen gebruikt worden. Zo zijn sommige soforolipiden meer antimicrobieel - handig voor natuurlijke gewasbeschermingsproducten in de landbouw - terwijl andere beter zijn in schuimvorming - ideaal dus voor jouw shampoo. Maar een foam party op landbouwgronden? Liever niet! Sommige soforolipiden hebben geen ring in hun structuur, andere wel, wat de molecule wel of net niet wateroplosbaar maakt. Ook de aan- of afwezigheid van azijnzuurgroepen en de lengte en verzadiging van de vetzuurstaart bepalen de oplosbaarheid, de schuimvorming en het antimicrobieel karakter.

Om ervoor te zorgen dat S. bombicola soforolipiden met een specifieke structuur produceert, modificeren we het DNA van de gist. Hierdoor verkrijgen we een uitgebreid palet aan soforolipiden waaruit producenten kunnen kiezen om de surfactanten in jouw favoriete product te vervangen door combinaties van onze biosurfacanten. Zoveel verschillende zepen, daarvan konden de Mesopotamiërs alleen maar dromen!

Delen:

Robotica-expert Abeje Mersha bouwt een vloot innovatieve drones voor civiele doeleinden, die zelfs levens kunnen redden.

Een nieuw geneesmiddel op de markt brengen kan snel twintig jaar duren en de chemicus speelt daarin een cruciale rol. Artificiële intelligentie is de gedroomde assistent om dat proces te versnellen. Maar ook een AI-assistent moet eerst naar de virtuele schoolbanken om die belofte waar te maken.

Dit is een artikel van: Vlaamse PhD Cup

Diabetische wonden genezen vaak heel moeilijk, terwijl gewone wondverbanden vooral beschermen en niet actief helpen genezen. Mijn slimme wondverband ‘luistert’ naar wat er in de wond gebeurt en geeft pas een geneesmiddel vrij wanneer dat nodig is, om de genezing weer in gang te zetten.

Dit is een artikel van: Vlaamse PhD Cup

Artsen staan vaak voor moeilijke keuzes. Computermodellen die hen zouden moeten adviseren, zijn helaas ook niet altijd zeker van hun stuk. Wie beter dan een onzekere ingenieur om te helpen die zee van onzekerheid oversteken?

Dit is een artikel van: Vlaamse PhD Cup

Onze sporthorloges meten voortdurend wat er in ons lichaam gebeurt en vangen signalen op die voor ons onzichtbaar blijven. Dat ondervond journalist Tom Peeters zelf aan den lijve toen zijn Garmin merkte dat er iets mis was voordat hij er zelf erg in had.

Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie lijden wereldwijd meer dan 430 miljoen mensen aan ernstig gehoorverlies. Een hoorapparaat kan deze mensen helpen om gesprekken opnieuw te verstaan. Maar hoe werkt dat, zo’n hoorapparaat?

Een zingende merel en een voorbijrijdende brommer maken allebei geluid, maar het ene ervaren we als rustgevend en het andere als storend. Dat komt niet alleen door het aantal decibels. Een relatief stille warmtepomp kan daardoor soms meer hinder veroorzaken dan een veel luidere bron.

Wetenschappers lieten een kleine drone navigeren met amper 42 kilobyte geheugen, zo’n duizend keer minder dan een klassieke navigatiekaart.

Steeds vaker nemen AI-vertaalapps de rol van tolk over in ziekenhuizen. Maar wat gebeurt er wanneer een systeem één medisch begrip verkeerd vertaalt, en niemand die fout opmerkt?

En blijf op de hoogte van de laatste inzichten in wetenschap en technologie.

Nieuwsbrieven