Welkom bij Moderne landbouw !
home

Eencellig eiwit:is deze ruimtetechnologie klaar voor aquacultuur?

door Bryan P Tracy PhD, Witte hondenlabs, VS

Het concept van het gebruik van eencellige organismen (bacteriën, gist, schimmels en algen) als eiwitbron werd tijdens de koude oorlog ontwikkeld voor ruimtevaart. Vandaag, Het Britse Quorn Foods verkoopt meer dan 250 miljoen dollar aan vervangingsmiddelen voor rundvlees en kip, die gebruik maakt van eiwitten uit schimmels die in grote fermentoren worden gekweekt.

Maar zou Single Cell Protein (SCP) een alternatief eiwit kunnen worden voor vismeel?

Het is een hele uitdaging gebleken om een ​​alternatief voor vismeel te bedenken. Plantaardig eiwit is kosteneffectief en schaalbaar, maar heeft niet het essentiële aminozuurgehalte, om de kwaliteit van vismeel te evenaren. Al twintig jaar geleden, Norferm, een joint venture van Statoil en DuPont, heeft SCP van hoge kwaliteit voor aquacultuur geproduceerd.

Het bedrijf maakte gebruik van overtollig aardgas in de Noordzee, als grondstof voor methanotrope bacteriën, dat methaan gebruikt als energie en koolstofbron bij fermentatie. Het project werd in 2006 stopgezet, vanwege de hoge kapitaal- en bedrijfskosten, evenals gebrek aan productie-waardigheid - problemen die nog steeds worden geconfronteerd met recente pogingen om de technologie nieuw leven in te blazen.

Een groot aantal algenstartups, een decennium geleden, gepland om de zon en CO2 te gebruiken om een ​​hoogwaardig eiwit te produceren. Echter, open vijvers bleken vatbaar voor verontreiniging, terwijl gesloten systemen hoge bedrijfskosten hadden. Vandaag, er is een vlaag van start-ups die stedelijk afval gebruiken om insecteneiwit te produceren. Hoewel de productkwaliteit goed is, het is veel te vroeg in de technologiecyclus om de uiteindelijke kosten en het gemak van schaalbaarheid te bepalen.

Gevestigd in Nederland, Rabobank is een internationale financiële dienstverlener, werken op basis van coöperatieve principes. Nog, met al deze problemen Senior Seafood Analist van de Rabobank, Gorjan Nikolik, voorspelt dat 'nieuwe voederingrediënten de verkoopbaarheid van gekweekte vis zullen vergroten en de productiekosten kunnen verlagen.'

White Dog Labs (WDL) werkt heel hard om Gorjan Nikolik gelijk te krijgen!

Een nieuwe aanpak

WDL werd opgericht in 2012 in Delaware, VS, op de basis van biotechnologie en bioprocesontwikkeling. Het heeft een eigen proces uitgevonden, ProtocolB™, voor de isolatie, selectie en teelt van van microbioom afgeleide Clostridia. Clostridia is een al lang bekend, maar minder begrepen, klasse van bacteriën, met veelbelovende implicaties voor voeding en gezondheid.

Het bedrijf heeft ook MixoFerm™ ontwikkeld, een fermentatietechnologie die suiker en CO2 verbruikt, waardoor de kosteneffectiviteit van bioproducten, variërend van voedsel en diervoeder, wordt verhoogd, tot biobrandstoffen en chemicaliën.

Het eerste product van WDL is ProTyton™ - een niet-GMO eencellig eiwitbestanddeel. Het wordt geproduceerd uit maïs en bevat meer dan 80 gew.% ruw eiwit en meer dan 40 gew.% essentiële aminozuren. Figuur één vergelijkt ProTyton met andere eiwitingrediënten.

Het product is zeer goed verteerbaar en presteert goed in meerdere aquacultuurdiëten. Vanwege het hoge ruw eiwit en essentiële aminozuren, ProTyton maakt het mogelijk om goedkopere ingrediënten te gebruiken om de totale voerkosten te verlagen, zoals samengevat in figuur twee.

ProTyton wordt geproduceerd door anaërobe fermentatie, en het is algemeen bekend dat anaërobe SCP ook immunostimulerende secundaire metabolieten en nucleotiden kan bevatten. Bovendien, ProTyton SCP bevat ook lage niveaus van butyraat, een vetzuur met een korte keten dat gewoonlijk wordt gebruikt als toevoegingsmiddel voor diervoeders, om de darmgezondheid te ondersteunen en het gebruik van antibiotica te verminderen.

Van ProTyton werd dus verwacht dat het gezondheidsvoordelen zou bieden, buiten de voedingswaarde, en heeft inderdaad aangetoond dat het Early Mortality Syndrome (EMS) bij garnalen kan tegengaan. Zoals te zien is in figuur drie, 20 procent opname van ProTyton heeft een derde van het sterftecijfer van een commercieel dieet dat speciaal is samengesteld voor de gezondheid van garnalen.

productiestrategieën

Hoewel alle hierboven vermelde tests zijn uitgevoerd door het Centre for Aquaculture Technologies Canada (CATC), verschillende grote aquafeedbedrijven hebben het product gekwalificeerd en WDL heeft de afname voor zijn eerste fabriek al veiliggesteld.

Het bedrijf produceert momenteel ProTyton voor kwalificatie door grote diervoederbedrijven in zijn proeffabriek in Delaware, met behulp van de 18, 000 liter vergister getoond in figuur vier.

ProTyton-fermentatie, vergelijkbaar met die van ethanol, is een eenvoudig anaëroob proces, waardoor eenvoudig gebruik van ethanolfabrieken voor ProTyton-productie mogelijk is. WDL heeft overeenstemming bereikt over de vestiging van zijn eerste fabriek in de MRE-ethanolfabriek in Sutherland, Nebraska. De fabriek zal 3000 ton ProTyton per jaar produceren, start in het vierde kwartaal van 2019.

Voor elke kilogram ProTyton, de fabriek zal drie kilogram MiruTyton produceren, een bijproduct dat rijk is aan butyraat. Aangezien MiruTyton op zichzelf al een waardevol toevoegingsmiddel is, de fabriek zal naar verwachting zelfs bij een ProTyton-prijs van US $ 1000/ton winstgevend zijn.

WDL heeft een strategie ontwikkeld voor snelle productie-uitbreiding door ethanolfabrieken het recht te verlenen om ProTyton te produceren. Er zijn meer dan 200 ethanolfabrieken in de VS omdat, in 2007, de Renewable Fuels Standards (RFS) verplichtten een markt voor van maïs afgeleide ethanol. Zelfs met de RFS op zijn plaats, ethanolfabrieken hebben boom- en bust-cycli meegemaakt die de industrie schade hebben toegebracht.

deze cycli, gecombineerd met de onzekerheid van de RFS-vernieuwing in 2022, hebben een verlangen naar productdiversificatie gecreëerd. WDL heeft positieve reacties gekregen van kleine en grote ethanolproducenten, en hebben reeds de eerste vergunning verleend voor een volledige ombouw van de installatie. Het omzetten van elk één procent van de Amerikaanse ethanolcapaciteit zal resulteren in 200, 000 ton/jaar ProTyton.

Dit is slechts deel één van het WDL-verhaal – houd ons in de gaten – we hopen volgend jaar Gorjan Nikolik van Rabobank te bewijzen!


Visserij
Moderne landbouw

Moderne landbouw