‘De bacterie wordt gedemoniseerd’

Microbiologie, zo schrijft hij in zijn uittreerede, is vooral zijn hobby.

Uw werkzame leven heeft u aan de bacterie gewijd. De meeste mensen associëren de bacterie met vuil, besmetting en ziekte.

“Voor Jan Publiek heeft ‘bacterie’ een negatieve klank. Niet geheel ten onrechte; de eerste keer dat Robert Koch eind negentiende eeuw een ziekte identificeerde, verbond hij de oorzaak met een bacterie. Gelukkig ontdekte de chemicus Louis Pasteur al snel dat de micro-organismen, waartoe bacteriën, gisten en schimmels behoren, ook een positieve kant hebben. Bijvoorbeeld voor de alcohol- en wijnindustrie. Maar over de bacterie werd voornamelijk als boosdoener geschreven.”

De bacterie wordt gedemoniseerd?

“Ja, zo zou je het kunnen zeggen. Iedereen wordt voortdurend aangepraat dat een bacterie slecht is. Kijk eens naar een reclameblok op televisie. ‘Zus en zo maakt uw gootsteen schoon en doodt 95 procent van de bacteriën’. Onzin! De meeste bacteriën zijn heel nuttig en doen geen vlieg kwaad. Bederf van voedsel komt, bijvoorbeeld, door bacteriën die al op het voedsel zitten. Niet door de gootsteen. In voedsel gebeuren overigens ook heel veel leuke, positieve dingen. Yoghurt, kaas, zuurkool en salami bevatten allemaal melkzuurbacteriën, zodat ze lekkerder smaken en beter worden geconserveerd. Kranten brengen bacteriën spectaculair als iets bedreigends, maar dan negeren ze onze hele afvalwaterzuivering. Ongelooflijk hoe mooi de microbiologie daar wordt toegepast.”

Voor de afvalwaterzuivering heeft u veel betekend. U ontdekte de anammox-bacterie, die het schadelijke ammonium omzet in het volstrekt onschuldige stikstof. Hoe kwam u tot die ontdekking?

“Begin jaren negentig kreeg ik aanwijzingen dat anammox echt zou bestaan. Die bacterie bestond toen alleen op papier. Een paar jaar later slaagden we er in anammox te kweken en te identificeren. We vonden dat micro-organisme daarna in allerlei afvalwaterzuiveringsinstallaties en waren stomverbaasd dat niemand het had gevonden in de natuur. Het zou weliswaar een heel lastige zoektocht worden, want anammox groeit heel langzaam en is ongelooflijk moeilijk te kweken, maar toch zeker de moeite waard. Vervolgens zijn we gebieden gaan selecteren. Als ‘ie zou bestaan, dan wisten wij een mooi plekje: de Zwarte Zee.”

Waarom de Zwarte Zee?

“Als je vanaf het wateroppervlak honderd meter naar beneden gaat, neemt het nitraatgehalte af. Tot negentig meter diepte is nitraat goed te meten. Daarna niet meer. Ga je vanaf dat punt nog tien meter naar beneden, dan vind je een hoog gehalte ammonium. Maar op het punt waar het ammonium het nitraat ontmoet, is het ammonium verdwenen. Die twee doen dus wat samen. De anammox-bacterie kan leven waar nitraat (of nitriet) en ammonium samenkomen.

Een promovendus is naar de Zwarte Zee op expeditie gegaan, met een postdoc van het Max Planck Instituut in Bremen. Met de nieuwste analysemethoden en apparaten hebben ze daar gezocht. Om je vingers bij af te likken, zo mooi. Ze filterden tweeduizend liter water en daar zat de anammox-bacterie in. Indrukwekkend. De anammox-bacterie zorgt voor een goedkopere en een milieuvriendelijkere afvalzuivering. Een van de grootste mijlpalen die ik heb mogen meemaken, want het is nu wel zeker dat anammox een proces op wereldschaal is.”

Frits Zernike schreef in zijn Nobelprijsrede: “Verbazend zijn de beperkingen van de menselijke geest, die snel de ideeën van anderen overneemt, maar slechts heel traag nieuwe verbanden ziet.” Uw Groningse leermeester Hans Veldkamp vulde hem aan: wetenschappelijk geluk komt vaak langs, maar je moet deskundig zijn om het te grijpen. Deelt u die mening?

“Jazeker, dat is mijn motto. Er komen zoveel leuke verrassingen langs. Ik heb het talloze malen meegemaakt de afgelopen 25 jaar. Je moet een prepared mind hebben, zeggen de Engelsen. Ik was een jaar aan het werk voor mijn proefschrift. Ik zocht een bacterie, maar ik kon het beest niet vinden. Op een dag had ik een kolonie onder mijn microscoop. Dat zag er zo zot uit. Het bleek een nieuw spiraalvormige zwavelbacterie te zijn. Daar schreef ik vervolgens voor een groot gedeelte mijn proefschrift over. Ik vond een andere bacterie dan ik zocht. Ik had geluk, maar zonder de kennis die ik had vergaard, had ik dat nooit geweten. Datzelfde geldt voor de anammox-bacterie. Veel mensen verklaarden ons voor gek dat we daarnaar op zoek gingen. Dat lukt toch nooit, riepen ze. Als je dan iets vindt, behaal je een dubbele overwinning. Je moet nooit roepen: dat bestaat niet.”

U bent de vierde hoogleraar microbiologie. Kopstukken als Martinus Willem Beijerinck en Albert Jan Kluyver gingen u voor. Wat bent u aan hen schatplichtig?

“Kluyver en Beijerinck zijn geweldenaars. Ze hebben een indrukwekkende invloed gehad. Beijerink vooral met zijn selectieve ophopingscultuur. Hij koos de samenstelling van zijn kweekjes zo, dat slechts één soort bacterie kon groeien. Die methode pas ik nog steeds toe. Ik maak een speciaal soepje waarvan ik wil dat slechts één bacterie het op eet, en zijn buurman niet.

Zijn opvolger Kluyver vroeg zich af wat verbindende principes zijn waar micro-organismen gebruik van maken. Beijerink kreeg het voor elkaar bacteriën te isoleren van allerlei stofwisselingstypes. Kluyver zag dat de manier waarop die bacteriën en andere levende wezens hun stofwisseling uitvoeren steeds op dezelfde principes is gebaseerd.”

Voelt u zich thuis in die Delftse traditie?

“Beijerincks ophopingscultuur en Kluyvers unity in biochemistry vormen samen voor mij de Delft school of microbiology. Hun leerlingen, Cornelis van Niel en Hans Veldkamp, bouwden die traditie verder uit. Daar voel ik me ook thuis. Wij verplaatsen ons in de bacterie en vragen ons af wat er leuk aan is om een bacterie of gist te zijn, wat voor soepje je zo’n micro-organisme moet voorzetten zodat het beest gaat groeien en hoe je ervoor kunt zorgen dat het de concurrentieslag wint van zijn buurman of zelfs diens eten afsnoept. Kortom: eerst vraag ik me altijd af hoe een organisme in elkaar zit en in welke omgeving het zit. Het enthousiasme voor het vak en de verwondering over micro-organismen deel ik ook met hen. Ik ben een nakomeling van die traditie en ben er zeker van dat de volgende generatie dit gedachtegoed doorzet.”

U onderzoekt ook extremofielen, bacteriën die overleven in zeer extreme omgevingen. Mars is een goed voorbeeld van zo’n omgeving, is daar leven mogelijk?

“Hele volksstammen vragen zich dat nu af. Voor het leven zoals wij dat kennen is (vloeibaar) water nodig. Aan het oppervlak van Mars is nauwelijks water en de temperatuur is ver beneden het vriespunt. Daar is vrijwel zeker geen leven mogelijk. Het is wellicht denkbaar dat zich diep onder de oppervlakte, onder een laag ijs, nog water bevindt. De kans op vloeibaar water is het grootst als er veel zout in het water zit en het onder hoge druk staat. Op aarde kennen we extremofielen (zoutminnende organismen) die onder dat soort condities kunnen overleven. Dus wie weet…”

Wij vragen ons nu af of er leven in de ruimte is, maar volgens de theorie van de panspermie, zou het leven vanuit de ruimte op aarde zijn beland. Een levensvatbare theorie?

“De grote vraag die we ons dan moeten stellen is of bacteriën in vacuúm overleven. Micro-organismen zouden in de ruimte in een klont ijs op een meteoriet kunnen overleven. Maar in de atmosfeer van de aarde zouden ze verbranden. Behalve als de klont ijs zo groot is, dat er nog een deel overblijft als de meteoriet de aarde bereikt.”

De titel van uw afscheidsrede is ‘Microbiologie is mijn hobby’. U heeft van uw hobby uw beroep gemaakt, blijft u nu hobbyist?

“Als ik me verdiep in een micro-organisme zit ik te kwispelstaarten. Dat plezier is mijn motief om door te gaan. Ik ga nu vier maanden per jaar onderzoek verrichten naar extremofielen aan de University of Southern California in Los Angeles. Musici en kunstenaars houden ook nooit op. Waarom? Zij hebben dezelfde motieven als ik. In the end ga je door omdat je het niet laten kunt. Je weet dat je goed functioneert en daar krijg je een heerlijk gevoel van. Ik in het lab, een musicus op de búhne.”
WIE IS GIJS KUENEN?

In de werkkamer van Gijs Kuenen (1940) hangt een portret van een van zijn voorbeelden: Antonie van Leeuwenhoek. De vermaarde Delftse wetenschapper ontdekte animualculae (diertjes) onder de microscoop en zette de wetenschappelijk wereld op zijn kop. In Groningen trad Kuenen in diens voetsporen door diezelfde micro-organismen te bestuderen, bij de opleiding biochemie. In 1972 promoveerde Kuenen aan diezelfde universiteit in de microbiologie, bij Hans Veldkamp . een leerling van Kluyver. In 1980 volgde hij de Zweed Torsten Wikèn op als hoogleraar microbiologie in Delft, bij de faculteit Technische Natuurwetenschappen. Tijdens de kwart eeuw dat Kuenen zijn vakgroep leidde, kreeg hij verschillende onderscheidingen. Voor zijn wetenschappelijke verdiensten werd hij in 2004 geridderd in de orde van de Nederlandse Leeuw. Deze zomer werd hij ook toegelaten tot de prestigieuze American Academy of Microbiology. Ter ere van Kuenen wordt komende week een symposium in Delft gehouden.

(Foto’s: Sam Rentmeester/FMAX)

Uw werkzame leven heeft u aan de bacterie gewijd. De meeste mensen associëren de bacterie met vuil, besmetting en ziekte.

“Voor Jan Publiek heeft ‘bacterie’ een negatieve klank. Niet geheel ten onrechte; de eerste keer dat Robert Koch eind negentiende eeuw een ziekte identificeerde, verbond hij de oorzaak met een bacterie. Gelukkig ontdekte de chemicus Louis Pasteur al snel dat de micro-organismen, waartoe bacteriën, gisten en schimmels behoren, ook een positieve kant hebben. Bijvoorbeeld voor de alcohol- en wijnindustrie. Maar over de bacterie werd voornamelijk als boosdoener geschreven.”

De bacterie wordt gedemoniseerd?

“Ja, zo zou je het kunnen zeggen. Iedereen wordt voortdurend aangepraat dat een bacterie slecht is. Kijk eens naar een reclameblok op televisie. ‘Zus en zo maakt uw gootsteen schoon en doodt 95 procent van de bacteriën’. Onzin! De meeste bacteriën zijn heel nuttig en doen geen vlieg kwaad. Bederf van voedsel komt, bijvoorbeeld, door bacteriën die al op het voedsel zitten. Niet door de gootsteen. In voedsel gebeuren overigens ook heel veel leuke, positieve dingen. Yoghurt, kaas, zuurkool en salami bevatten allemaal melkzuurbacteriën, zodat ze lekkerder smaken en beter worden geconserveerd. Kranten brengen bacteriën spectaculair als iets bedreigends, maar dan negeren ze onze hele afvalwaterzuivering. Ongelooflijk hoe mooi de microbiologie daar wordt toegepast.”

Voor de afvalwaterzuivering heeft u veel betekend. U ontdekte de anammox-bacterie, die het schadelijke ammonium omzet in het volstrekt onschuldige stikstof. Hoe kwam u tot die ontdekking?

“Begin jaren negentig kreeg ik aanwijzingen dat anammox echt zou bestaan. Die bacterie bestond toen alleen op papier. Een paar jaar later slaagden we er in anammox te kweken en te identificeren. We vonden dat micro-organisme daarna in allerlei afvalwaterzuiveringsinstallaties en waren stomverbaasd dat niemand het had gevonden in de natuur. Het zou weliswaar een heel lastige zoektocht worden, want anammox groeit heel langzaam en is ongelooflijk moeilijk te kweken, maar toch zeker de moeite waard. Vervolgens zijn we gebieden gaan selecteren. Als ‘ie zou bestaan, dan wisten wij een mooi plekje: de Zwarte Zee.”

Waarom de Zwarte Zee?

“Als je vanaf het wateroppervlak honderd meter naar beneden gaat, neemt het nitraatgehalte af. Tot negentig meter diepte is nitraat goed te meten. Daarna niet meer. Ga je vanaf dat punt nog tien meter naar beneden, dan vind je een hoog gehalte ammonium. Maar op het punt waar het ammonium het nitraat ontmoet, is het ammonium verdwenen. Die twee doen dus wat samen. De anammox-bacterie kan leven waar nitraat (of nitriet) en ammonium samenkomen.

Een promovendus is naar de Zwarte Zee op expeditie gegaan, met een postdoc van het Max Planck Instituut in Bremen. Met de nieuwste analysemethoden en apparaten hebben ze daar gezocht. Om je vingers bij af te likken, zo mooi. Ze filterden tweeduizend liter water en daar zat de anammox-bacterie in. Indrukwekkend. De anammox-bacterie zorgt voor een goedkopere en een milieuvriendelijkere afvalzuivering. Een van de grootste mijlpalen die ik heb mogen meemaken, want het is nu wel zeker dat anammox een proces op wereldschaal is.”

Frits Zernike schreef in zijn Nobelprijsrede: “Verbazend zijn de beperkingen van de menselijke geest, die snel de ideeën van anderen overneemt, maar slechts heel traag nieuwe verbanden ziet.” Uw Groningse leermeester Hans Veldkamp vulde hem aan: wetenschappelijk geluk komt vaak langs, maar je moet deskundig zijn om het te grijpen. Deelt u die mening?

“Jazeker, dat is mijn motto. Er komen zoveel leuke verrassingen langs. Ik heb het talloze malen meegemaakt de afgelopen 25 jaar. Je moet een prepared mind hebben, zeggen de Engelsen. Ik was een jaar aan het werk voor mijn proefschrift. Ik zocht een bacterie, maar ik kon het beest niet vinden. Op een dag had ik een kolonie onder mijn microscoop. Dat zag er zo zot uit. Het bleek een nieuw spiraalvormige zwavelbacterie te zijn. Daar schreef ik vervolgens voor een groot gedeelte mijn proefschrift over. Ik vond een andere bacterie dan ik zocht. Ik had geluk, maar zonder de kennis die ik had vergaard, had ik dat nooit geweten. Datzelfde geldt voor de anammox-bacterie. Veel mensen verklaarden ons voor gek dat we daarnaar op zoek gingen. Dat lukt toch nooit, riepen ze. Als je dan iets vindt, behaal je een dubbele overwinning. Je moet nooit roepen: dat bestaat niet.”

U bent de vierde hoogleraar microbiologie. Kopstukken als Martinus Willem Beijerinck en Albert Jan Kluyver gingen u voor. Wat bent u aan hen schatplichtig?

“Kluyver en Beijerinck zijn geweldenaars. Ze hebben een indrukwekkende invloed gehad. Beijerink vooral met zijn selectieve ophopingscultuur. Hij koos de samenstelling van zijn kweekjes zo, dat slechts één soort bacterie kon groeien. Die methode pas ik nog steeds toe. Ik maak een speciaal soepje waarvan ik wil dat slechts één bacterie het op eet, en zijn buurman niet.

Zijn opvolger Kluyver vroeg zich af wat verbindende principes zijn waar micro-organismen gebruik van maken. Beijerink kreeg het voor elkaar bacteriën te isoleren van allerlei stofwisselingstypes. Kluyver zag dat de manier waarop die bacteriën en andere levende wezens hun stofwisseling uitvoeren steeds op dezelfde principes is gebaseerd.”

Voelt u zich thuis in die Delftse traditie?

“Beijerincks ophopingscultuur en Kluyvers unity in biochemistry vormen samen voor mij de Delft school of microbiology. Hun leerlingen, Cornelis van Niel en Hans Veldkamp, bouwden die traditie verder uit. Daar voel ik me ook thuis. Wij verplaatsen ons in de bacterie en vragen ons af wat er leuk aan is om een bacterie of gist te zijn, wat voor soepje je zo’n micro-organisme moet voorzetten zodat het beest gaat groeien en hoe je ervoor kunt zorgen dat het de concurrentieslag wint van zijn buurman of zelfs diens eten afsnoept. Kortom: eerst vraag ik me altijd af hoe een organisme in elkaar zit en in welke omgeving het zit. Het enthousiasme voor het vak en de verwondering over micro-organismen deel ik ook met hen. Ik ben een nakomeling van die traditie en ben er zeker van dat de volgende generatie dit gedachtegoed doorzet.”

U onderzoekt ook extremofielen, bacteriën die overleven in zeer extreme omgevingen. Mars is een goed voorbeeld van zo’n omgeving, is daar leven mogelijk?

“Hele volksstammen vragen zich dat nu af. Voor het leven zoals wij dat kennen is (vloeibaar) water nodig. Aan het oppervlak van Mars is nauwelijks water en de temperatuur is ver beneden het vriespunt. Daar is vrijwel zeker geen leven mogelijk. Het is wellicht denkbaar dat zich diep onder de oppervlakte, onder een laag ijs, nog water bevindt. De kans op vloeibaar water is het grootst als er veel zout in het water zit en het onder hoge druk staat. Op aarde kennen we extremofielen (zoutminnende organismen) die onder dat soort condities kunnen overleven. Dus wie weet…”

Wij vragen ons nu af of er leven in de ruimte is, maar volgens de theorie van de panspermie, zou het leven vanuit de ruimte op aarde zijn beland. Een levensvatbare theorie?

“De grote vraag die we ons dan moeten stellen is of bacteriën in vacuúm overleven. Micro-organismen zouden in de ruimte in een klont ijs op een meteoriet kunnen overleven. Maar in de atmosfeer van de aarde zouden ze verbranden. Behalve als de klont ijs zo groot is, dat er nog een deel overblijft als de meteoriet de aarde bereikt.”

De titel van uw afscheidsrede is ‘Microbiologie is mijn hobby’. U heeft van uw hobby uw beroep gemaakt, blijft u nu hobbyist?

“Als ik me verdiep in een micro-organisme zit ik te kwispelstaarten. Dat plezier is mijn motief om door te gaan. Ik ga nu vier maanden per jaar onderzoek verrichten naar extremofielen aan de University of Southern California in Los Angeles. Musici en kunstenaars houden ook nooit op. Waarom? Zij hebben dezelfde motieven als ik. In the end ga je door omdat je het niet laten kunt. Je weet dat je goed functioneert en daar krijg je een heerlijk gevoel van. Ik in het lab, een musicus op de búhne.”
WIE IS GIJS KUENEN?

In de werkkamer van Gijs Kuenen (1940) hangt een portret van een van zijn voorbeelden: Antonie van Leeuwenhoek. De vermaarde Delftse wetenschapper ontdekte animualculae (diertjes) onder de microscoop en zette de wetenschappelijk wereld op zijn kop. In Groningen trad Kuenen in diens voetsporen door diezelfde micro-organismen te bestuderen, bij de opleiding biochemie. In 1972 promoveerde Kuenen aan diezelfde universiteit in de microbiologie, bij Hans Veldkamp . een leerling van Kluyver. In 1980 volgde hij de Zweed Torsten Wikèn op als hoogleraar microbiologie in Delft, bij de faculteit Technische Natuurwetenschappen. Tijdens de kwart eeuw dat Kuenen zijn vakgroep leidde, kreeg hij verschillende onderscheidingen. Voor zijn wetenschappelijke verdiensten werd hij in 2004 geridderd in de orde van de Nederlandse Leeuw. Deze zomer werd hij ook toegelaten tot de prestigieuze American Academy of Microbiology. Ter ere van Kuenen wordt komende week een symposium in Delft gehouden.

(Foto’s: Sam Rentmeester/FMAX)