Lectorale rede Astrid Heikema: Microbial genomics

Op 30 oktober sprak Astrid Heikema, PhD, lector van de onderzoeksgroep Microbial Genomics, haar lectorale rede uit. Onze lector Astrid Heikema doet onderzoek naar maatschappelijk relevante thema’s die waardevol zijn voor bijvoorbeeld voedselbereiding, farmaceutische of biotechnologische toepassingen. In haar lectorale rede legt zij meer uit over haar onderzoek samen met bedrijven en studenten.

Binnen de onderzoeksgroep wordt onder andere onderzoek gedaan naar ziekteverwekkers in de voedselindustrie, waarbij DNA-technologie toegankelijk wordt gemaakt voor voedselverwerkende bedrijven en kenniskloven worden overbrugd. Een recent afgerond project richtte zich op het toepassen van Whole Genome Sequencing (WGS) binnen de voedselveiligheid. Jaarlijks worden in Nederland naar schatting ruim 600.000 mensen ziek door het eten van voedsel dat besmet is met een ziekteverwekker zoals een bacterie, virus of parasiet. Ook worden tonnen voedsel vernietigd omdat het voedsel niet veilig is, en loopt de totale economische schade van ziektekosten en voedselvernietiging op tot ruim 100 miljoen euro.

Eerst wordt het volledige DNA van een organisme bepaald en vervolgens geanalyseerd. Hierdoor kan het DNA van bacteriën afkomstig uit verschillende ingrediënten, locaties of patiënten nauwkeurig worden vergeleken. Zo kan worden vastgesteld of het om dezelfde stam gaat en waar de besmetting vandaan komt, waardoor gerichte maatregelen kunnen worden genomen. Het uiteindelijke doel is dat WGS-analyse breed toegankelijk wordt en structureel wordt toegepast binnen voedselverwerkende bedrijven om voedselveiligheid te monitoren, waarborgen en verbeteren.

In een recent toegekend project ligt de focus op het ontdekken van bacterie- en schimmelstammen met relevante eigenschappen voor duurzame toepassingen op het gebied van voedselproductie, voedselconservering, probiotica en biologische gewasbescherming. Kunnen bacteriële stammen bijvoorbeeld worden gebruikt als natuurlijk conserveermiddel waardoor minder chemische middelen hoeven worden gebruikt?

Om de smaak van plantaardige producten beter te kunnen voorspellen en sturen, gaat Heikema met haar collega's een nieuwe methode ontwikkelen. Plantaardige alternatieven voor vlees en zuivel zijn volop in ontwikkeling. Door nieuwe bacteriële stammen te isoleren en te selecteren op basis van hun genetische potentieel en metabolische capaciteit, wil het team van Heikema bijdragen aan betere smaakprofielen van plantaardige producten. 

Doorwerking naar het bedrijfsleven en onderwijs is een belangrijke doelstelling van de onderzoeksgroep. Innovatieve technologieën en analysemethoden worden (door)ontwikkeld en toegepast voor bedrijven met onderzoeksvragen, en geïntegreerd ter vernieuwing van het onderwijs van de life sciences opleidingen van Hogeschool Leiden.

Binnen de onderzoeksgroep wordt samengewerkt met bedrijven, overkoepelende organisaties en instellingen aan actuele vraagstukken. Samen met studenten zetten ze protocollen en analysemethoden op, en voeren ze onderzoek uit dat aansluit bij uitdagingen van bedrijven en organisaties. Door kennis en data samen te analyseren, komen ze tot resultaten en producten die direct toepasbaar zijn en daadwerkelijk impact hebben, niet alleen voor de bedrijven maar ook voor de maatschappij.