Hoe laat je gist efficiënter gebruik maken van plantaardige afval voor de productie van alcohol?
De vraag naar energie blijft wereldwijd alsmaar toenemen. Tegelijkertijd beseffen steeds meer landen dat het gebruik van fossiele brandstoffen drastisch moet worden teruggedrongen om onszelf en ons milieu te beschermen tegen de schade die ontstaat door het gebruik van deze fossiele brandstoffen. Maar hoe kunnen we het gebruik van deze brandstoffen terugdringen en tegelijkertijd aan de stijgende vraag naar energie blijven voldoen?
Eén van de mogelijke oplossingen van bovenstaande problemen is het gebruik van biobrandstoffen. Deze brandstoffen worden geproduceerd uit organische grondstoffen. Een voorbeeld hiervan is bio-ethanol. Bio-ethanol kan worden geproduceerd door middel van de fermentatie van plantaardige suikers uit bijvoorbeeld maïs, suikerriet of suikerbieten. De planten worden steeds opnieuw verbouwd waardoor de voorraden steeds opnieuw worden aangevuld. Een ander groot verschil met gewone benzine is dat biobrandstoffen netto niet bijdragen de uitstoot van broeikasgassen.
DNA en biobrandstoffen
Wat heeft biobrandstof met DNA te maken? De link zit in de omzetting van plantaardige suikers door gist, een micro-organisme dat suiker consumeert en ethanol produceert. Gist doet dit van nature al, maar om biobrandstoffen betaalbaar te maken moet de opbrengst worden verhoogt. Om dit voor elkaar te krijgen kunnen we de erfelijke eigenschappen van gist veranderen. Om te weten welke genen we precies moeten veranderen, moeten we op zoek naar de relatie tussen het DNA van de gist en de ethanolproductie.
Technieken
Tijdens dit practicum maken de leerlingen zelf bio-ethanol uit wc-papier door gebruik te maken van enzymen en het micro-organisme gist. Ze bekijken de effecten van enzymen op het totale productieproces en meten aan de hand van de CO2-uitstoot hoe snel de cellen ethanol produceren. De leerlingen staan stil bij de vraag hoe een klein land als Nederland kan voldoen aan de stijgende vraag naar biobrandstoffen. Ondersteund door de resultaten van het practicum beredeneren de leerlingen hoe genetische veranderingen in gist een effect op de ethanolproductie kunnen hebben.
