artikel

‘Technologie tot aan de darmwand’

Algemeen

Hoogleraar Fons Voragen nam eind april na negentien jaar afscheid van de leerstoel Levensmiddelenchemie aan de WUR. Een terugblik op een mooie koolhydraatcarrière, die nog steeds wordt voortgezet. En wat zijn de plannen van zijn opvolger Harry Gruppen die onderwijs bijna net zo bevredigend vindt als onderzoek?

Product & ontwikkeling
[Analyse/chemie]
Interview

Hans Damman

Hoogleraren Voragen en Gruppen over de Levensmiddelenchemie
‘Technologie tot aan de darmwand’

Hoogleraar Fons Voragen nam eind april na negentien jaar afscheid van de leerstoel Levensmiddelenchemie aan de WUR. Een terugblik op een mooie koolhydraatcarrière, die nog steeds wordt voortgezet. En wat zijn de plannen van zijn opvolger Harry Gruppen die onderwijs bijna net zo bevredigend vindt als onderzoek?

Eenmaal aangekomen bij het oude Biotechnion troont de per januari dit jaar benoemde hoogleraar Levensmiddelenchemie Harry Gruppen mij direct mee de afdeling op om te laten zien wat voor onderzoek de leerstoelgroep verricht. Samen met Fons Voragen, die eind april met pensioen gaat, is hij duidelijk trots op de aanwezige apparatuur. Maar liefst elf (U)HPLC’s en vijf massa-spectrometers staan er opgesteld, en nog diverse capillaire electroforese units, FTIR, gaschromotografen, DSC, enzovoort, waarmee hun groep beetje bij beetje de chemische structuur van moleculen probeert te ontrafelen, hoe deze zijn opgevouwen en welke effecten dit heeft voor hun functionele eigenschappen.

Hoe lang hebt u deze functie bekleed?
Voragen: “Ik ben in 1989 begonnen als hoogleraar, als opvolger van Walter Pilnik. De leerstoel Levensmiddelenleer was net omgedoopt tot Levensmiddelenchemie. Het onderzoek moest een bredere opzet krijgen. Pilnik had al een naam opgebouwd met pectineonderzoek. Dat heb ik uitgebreid naar de plantencelwandpolysacchariden, waarvan pectine er één is. Daarnaast kwam er meer accent op enzymtoepassingen in de levensmiddelenindustrie en is het onderzoek naar plantaardige eiwitten opgezet. Harry was destijds een van de eerste mensen die ik daarvoor heb aangetrokken. Verder zijn we ons bij toepassingen meer gaan richten op het achterhalen van de componenten die op moleculair niveau bepalend zijn voor een proces of kwaliteitsaspecten van een (grond)stof of eindproduct.”

Waar richt het onderzoek zich nu op?
Gruppen: “Nu we steeds beter weten hoe biopolymeren eruit zien, willen we ook beter weten hoe deze in een celwand op elkaar zijn gestapeld. Die architectuur beïnvloedt de functionaliteit van het koolhydraat en verklaart bijvoorbeeld waarom het ene polysaccharide sneller in oplossing gaat dan het andere. Deze kennis stelt de industrie in staat steeds zuiverder stoffen te winnen en processen steeds nauwkeuriger en efficiënter te laten verlopen.”
Voragen: “Een aio uit Thailand heeft recent met NMR-analyse een opvallende structuur in een pectinemolecuul gezien, die we nog nooit eerder hebben waargenomen. Je wilt dan weten: wat is dat? Als je dat kunt achterhalen, heb je een wetenschappelijke primeur en is de structuur van pectine weer iets verder ingevuld. Als je dan ook nog weet dat aan die stoffen immunomodulerende eigenschappen worden toegeschreven, dan krijgt deze ontdekking er een dimensie bij.”

Wat zijn de kerngebieden van de leerstoel?
Gruppen: “Behalve koolhydraten en eiwitten hebben we als derde strategisch onderzoeksgebied de fytonutriënten, laagmoleculaire plantaardige componenten in vruchten, zaden en groenten die de gezondheid bevorderen. Van de meeste fytonutriënten weten we nog nauwelijks wat onze darmbacteriën daarmee doen, zeg maar de biofunctionaliteit ervan. In onze darmen worden niet-actieve bio-ingrediënten soms omgezet in een actieve vorm en omgekeerd. Wat is daarvoor nodig? Volgens welk mechanisme gebeurt dit? Vervolgens kun je met deze kennis kijken hoe je deze nutriënten tijdens de processing van de vruchten en groenten het beste kunt behouden.”

Waarom deze stoffen?
Gruppen: “Deze stoffen hebben zowel techno-functionele als bio-functionele eigenschappen. Sommige vertonen sterke interacties met voedingsmiddeleneiwitten, andere geven producten een afwijkende smaak. Voor deze voor ons vrij nieuwe groep van verbindingen kunnen we gebruik maken van de bestaande apparatuur. De belangstelling voor deze stoffen neemt sterk toe.
Ook op een ander gebied zien we een groeiende belangstelling voor interacties tussen voedingsmiddelencomponenten. Gezien het aantal aio-projecten is er weer veel belangstelling voor de Maillard-reactie (eiwitten-koolhydraten).
Meer in het algemeen kun je zeggen dat bij het onderzoek naar functionaliteiten van ingrediënten de laatste jaren steeds vaker wordt gekeken naar gezondheidsaspecten. Ik denk zelfs dat het een omslag in ons onderzoek wordt. Fons is hier al mee begonnen, met het onderzoek naar prebiotica en hun fermentatie door bifido-darmbacteriën. Zelf noemde ik al de fytonutriënten. Ander voorbeeld zijn de eiwitten die wellicht kunnen bijdragen aan het creëren van een verzadigingsgevoel. Telkens kijken we daarbij naar wat er eigenlijk gebeurt met de eigenschappen van het levensmiddel, terwijl we ook kijken naar de vertering in het lichaam. Daar vinden deels dezelfde processen plaats die wij ook bij de food processing aantreffen.”
Voragen: “Vroeger zeiden we dat de levensmiddelentechnologie gaat tot aan de mond; inmiddels is dat opgeschoven tot aan de darmwand.”

Moeten we leren leven met acrylamide en baart het grote aantal giftige verbindingen dat in het Heatox-project is gevonden, u zorgen?
Voragen: “Ja, daar moeten we mee leven. Dat is inherent aan voedselbereiding en is altijd zo geweest. De toxische werking van acrylamide in voedsel is nog niet geheel opgehelderd, maar het risico dat deze stof vormt, is beperkter dan men aanvankelijk dacht.
Onze analysemethoden worden steeds geavanceerder en gevoeliger en daardoor zullen meer reactieproducten, ontstaan tijdens de voedselbereiding, worden ontdekt. Een aantal daarvan zal toxisch blijken te zijn. Ik denk dat het risico dat ze vormen zal meevallen en dat we ook in die gevallen aanpassingen aan de processen kunnen doen om de vorming van die stoffen te beperken.”
Gruppen: “Iets anders is dat we steeds vaker niet alleen de hoeveelheid van één component in een mengsel willen bepalen, maar de hoeveelheden van alle overeenkomstige componenten. Zeg maar: alle verschillende oligosacchariden in een preparaat, alle peptiden in een hydrolysaat. Dit is typisch voor de levensmiddelenchemie. In andere analysegebieden focust men zich meestal op een of twee componenten in een mengsel. Vandaar dat we dit zelf aan het ontwikkelen zijn. We krijgen daar heel veel vragen over. Het is geen aparte onderzoekslijn, maar loopt meer over de drie eerder geschetste lijnen heen.”

Kunt u een voorbeeld noemen?
Gruppen: “Een allergeen eiwit kan wel meer dan twintig gedeelten, zogenaamde epitopen, bevatten die allemaal een allergische reactie kunnen opwekken. Wij stellen een dergelijk eiwit bloot aan verschillende verhittingsstappen en verteren het vervolgens met het maagenzym pepsine. Door alle verkregen peptiden te identificeren en kwantificeren, ontdekken we welke gebieden in het eiwit tijdens de vertering in de maag lang in tact blijven en welke niet. Op die resistente epitopen kun je dan je onderzoek naar effecten van processing concentreren.”

De leerstoelgroep verricht alleen onderzoek naar plantaardige stoffen?
Voragen: “Dat klopt, met uitzondering van het eiwitonderzoek waar we met melkeiwitten werken. Technologisch onderzoek naar vleesverwerking en vleesproducten zat traditioneel bij de Rijksuniversiteit Utrecht. De vleessector is nog erg ambachtelijk en niet zo ‘research minded’, zodat je er op structurele basis geen onderzoeksgroep voor op kunt zetten.”

Negentien jaar hoogleraarschap. Waar hebt u spijt van?
Voragen: “Vanaf 1995 ben ik betrokken geraakt bij het management en gaf ik leiding aan het departement. Dat heb ik met plezier en voldoening gedaan. Harry heeft vanaf 2000 in feite de leiding van de leerstoelgroep geleidelijk helemaal overgenomen. In 2002 fuseerden de universiteit en de DLO-instituten ATO en IMAG en ben ik benoemd tot wetenschapsdirecteur. Achteraf heb ik spijt dat ik me toen voor die functie heb laten overhalen.”

Voor Gruppen was die periode een mooie testcase …
Voragen: “We hebben er samen van tevoren heel intensief over gesproken. Als Harry er niet was geweest, had ik het niet gedaan.”
Gruppen: “En voor mij, ik was toen rond de veertig, was het een goede leerschool. Onderzoek doen is toch iets anders dan een leerstoelgroep leiden.”

Na de spijt de glorie. Wat is uw grootste succes?
Voragen: “Na mijn promotieonderzoek in 1972 heb ik tijdens mijn postdoc in de Verenigde Staten heel veel geleerd op het gebied van polysachariden. Het was een harde leerschool. Ik heb die kennis meegenomen naar hier en uitgebouwd tot een van de leidende onderzoekgroepen op dit gebied. Dat geeft heel veel bevrediging.
Ook het krijgen van het eredoctoraat van de Universiteit Leuven in 2004 heb ik als erg bijzonder ervaren. Leuven kent een streng selectieproces. Als pseudo-Belg, komend uit Limburg …”

Voelt u zich wetenschapper of ondernemer?
Voragen: “Wetenschapper, al haal ik ook mijn motivatie uit wat die kennis voor de toepassing kan betekenen. De interactie met bedrijven tijdens de vele projecten vond ik altijd erg stimulerend.”
Gruppen: “Enkele jaren terug ben ik louter op basis van wetenschappelijke prestaties benoemd tot persoonlijk hoogleraar. Dus daaruit kun je opmaken dat ik blijkbaar voor wetenschapper kies, waaronder ik zowel onderzoek als onderwijs schaar. Als ik percentages mag geven: 40% wetenschapper, 30% docent en 30% ondernemer.
De koppeling met het onderwijs heb ik altijd gezocht, in het begin als studieadviseur, in commissies over de opleiding Levensmiddelentechnologie en sinds twee jaar als bestuurslid van het OWI, het Onderwijsinstituut, zeg maar het hoogste onderwijsorgaan van Wageningen Universiteit.”

Waar houdt het OWI zich mee bezig?
Gruppen: “Welke opleidingen wil je aanbieden? Moet je naar een major-minor systeem binnen de BSc? De aansluiting van de BSc op de MSc, maar ook zaken als: wat willen we specifiek al onze Wageningse studenten meegeven? Bijvoorbeeld dat zij goed kunnen werken in een internationale context.”
Voragen: “Door vanaf het eerste lesjaar alle lessen in het Engels te geven, zijn we internationaal een stuk toegankelijker geworden. We verzorgen nu een European masteropleiding, samen met universiteiten in Zweden (Lund), Ierland (Cork) en Frankrijk (ENSIA). Studenten kunnen zo hun internationale blik verruimen. Tien grote multinationals sponsoren deze opleiding. Naast de normale vakken moeten de studenten gezamenlijk een project uitvoeren dat door de sponsors wordt begeleid.”

Nederlandse hoogleraren moeten naar voorbeeld van hun Amerikaanse collega’s ondernemender worden. Gaat u meer ondernemen?
Gruppen: “Je moet je laten inspireren door toepassingen. That’s it. (Instemmend geknik van Voragen.) Zoals we al hebben aangegeven, heeft veel van ons onderzoek een relatie met toepassingen. Maar lang niet altijd weet je wat voor waarde je onderzoek voor het bedrijfsleven heeft, bij gebrek aan inzicht in hun researchactiviteiten. Je moet niet op iedere hype inspelen, maar zorgen dat je je disciplinekennis op orde hebt om over een paar jaar de kennis te hebben die de markt dan van je vraagt. Dat is onze taak.”

Wat is voor u een punt van zorg?
Gruppen: “Mijn grootste zorg is de continuïteit van het onderzoek. Projecten gaan van aio naar aio. Hoe absorbeer je die kennis in je vaste staf, inclusief de analisten. De vaste staf is geleidelijk aan steeds kleiner geworden. Je hebt nu een hele kleine vaste kern. Die is in feite goud waard.”

Hoe voorkomt u dat de bedrijven uw mensen wegkopen?
Gruppen: “Wat salaris betreft verliezen we het altijd. Je hoopt echter dat het mensen aanspreekt dat zij met hun onderzoek vooroplopen. Dat zij een grote mate van vrijheid en eigen verantwoordelijkheid hebben. Belangrijk voor mij is ook dat als ik een idee heb, ik dat kan uitvoeren en daarbij geen rekening hoef te houden met kwartaalcijfers.”
Voragen: “Wat ik altijd belangrijk heb gevonden is dat we als team werkten. Heel veel dingen werden samen besproken, bijvoorbeeld de aanschaf van apparatuur. Daar zijn we met z’n allen beter van geworden, maar houdt wel in dat je je mensen de ruimte moet geven om zich te ontplooien.”

Wat gaat u na 1 mei doen?
Gruppen: “De WUR heeft Fons gevraagd om twee projecten te blijven trekken: Smaaklessen voor scholen, waar binnenkort tal van activiteiten moeten worden gebundeld en nieuw beleid moet worden ingezet. Daarnaast is hij gevraagd om programmadirecteur van het CCC, het Carbohydrate Competence Centre, te worden.”
Voragen: “CCC is een initiatief van de drie noordelijke provincies waarin TNO, de universiteit in Groningen, de Hanzehogeschool en Wageningen UR participeren. Het nieuwe programma ‘Pieken in de delta Noord’ bevindt zich in de eindfase. Het programma omvat dertien, veertien projecten van vier jaar met een gezamenlijk budget van ongeveer achttien miljoen euro. De aandachtsgebieden zijn: koolhydraten en gezondheidsaspecten, koolhydraten en functionaliteit, maar ook bioconversie waarbij de koolhydraatrijke reststromen van de industrie worden omgezet in hoogwaardige producten, denk aan bio-ethanol. We hopen dat het programma deze zomer wordt goedgekeurd, zodat we er in september mee kunnen beginnen.”

Reageer op dit artikel