Niet voor droogstoppels!

Silicium in Belgische bieren: hoe straffer, hoe beter!

Bier is een essentieel onderdeel van de Belgische cultuur. De variëteit in smaak en ingrediënten in het gerstenat is nergens zo groot als in ons land. Bieren hebben een gemeenschappelijk ingrediënt: silicium. Dat element associëren veel mensen eerder met zand en/of computers. Het is inderdaad het meest voorkomende element in de bodem na zuurstof, en een belangrijk element in de hightech industrie (cfr. Silicon Valley). Het speelt ook een belangrijke rol in natuurlijke ecosystemen als basisnutriënt voor planten en ééncelligen. In het menselijk lichaam draagt silicium bij tot de sterkte van de botten: silicium is als het ware de bewapening in het beton van de beenderen. Bovendien biedt het een natuurlijke bescherming tegen aluminiumtoxiciteit, belangrijk gezien de grote blootstelling aan aluminium in onze hedendaagse samenleving. Voorts zijn er aanwijzingen voor een verminderde kans op Alzheimer door siliciumopname. Het onderzoek naar het verband tussen silicium en gezondheid staat nog niet echt ver: toch is er een algemene indicatie dat hogere opname van opgelost silicium in het lichaam de gezondheid positief beïnvloedt. Er zijn dan ook heel wat voedingssupplementen beschikbaar die grote hoeveelheden silicium aanbieden.

Silicium zit echter ook in grote mate in verschillende voedingsproducten, zoals graanvlokken, bananen, soep en… bier. Het silicium in bier is voornamelijk afkomstig uit de hop en de gerst die worden gebruikt tijdens de productie van het bier. Beide gewassen kunnen een behoorlijke hoeveelheid silicium uit de bodem opnemen. Het voordeel aan bier is dat het silicium gemakkelijk kan opgenomen worden door het lichaam gezien het reeds in opgeloste vorm aanwezig is, in tegenstelling tot bijvoorbeeld vele supplementen of gerechten met groenten en fruit. Een Californisch bier is zelfs naar silicium genoemd.

Samen met Jonas Schoelynck en een heleboel andere collega's onderzocht ik welke Belgische bieren het hoogste gehalte silicium bevatten, en dus potentieel de grootste hoeveelheid silicium leveren bij consumptie (link naar artikel). We deden dit naar aanleiding van het jaarlijkse IBIS-symposium, dat in 2011 in Antwerpen werd georganiseerd. IBIS is een jaarlijkse internationale bijeenkomst van onderzoekers gespecialiseerd in de natuurlijke cyclering van Si.

Vooraf bereikten ons heel wat suggesties om tijdens de sociale activiteiten voldoende gerstenat te voorzien: in het buitenland is dit (samen met chocolade) vaak het eerste waar België mee wordt geassocieerd. We dachten dat deze wetenschappers het zouden appreciëren te weten hoeveel van hun geliefde onderzoeksobject (silicium) ze verorberden tijdens het drinken van een biertje. Het onderzoek bood ook meteen de gelegenheid om na te gaan welke bieren nu juist het meeste silicium bevatten.

We analyseerden dus meer dan 100 verschillende bieren, gaande van alledaagse pilsbieren tot lokale speciaalbieren, op hun opgelost siliciumgehalte. Uit onze analyse blijkt dat pilsbieren en alcoholvrije bieren algemeen de laagste hoeveelheid silicium bevatten, terwijl bieren van hoge fermentatie de hoogste gehaltes aan silicium tonen. Dit is waarschijnlijk het gevolg van de langere contacttijd tussen siliciumrijke ingrediënten en het brouwwater tijdens het productieproces (grafiek hieronder toont relatie tussen totale hoeveelheid alcohol en silicium in 1 bierconsumptie).

Als een gevolg hiervan hebben alcoholrijke bieren algemeen ook de hoogste siliciumgehaltes. Het degusteren van 1 of 2 speciaalbieren van hoge fermentatie levert evenveel silicium als het drinken van 5 tot 8 pilsbieren. Bovendien is het vochtafdrijvend effect bij hoge hoeveelheden pilsbieren te groot om nog een efficiënte opname te hebben. Enkele vergelijkende testen toonden aan dat siliciumconcentraties niet lager zijn in blikjes dan flesjes voor dezelfde biersoort. Glas bevat een behoorlijke hoeveelheid silicium, maar dit blijkt niet gemobiliseerd te worden naar het bier.

Eerder onderzoek suggereerde al dat gematigde alcoholconsumptie (1 tot 2 consumpties per dag) positief is voor de gezondheid. Het zorgt bijvoorbeeld voor een verminderde kans op dementie (Ruitenberg et al. 2002) of voor een verlaagd risico op hartfalen (Mukamal et al. 2003).

Door te kiezen voor siliciumrijke bieren (vb. abdijbieren, streekbieren en speciaalbieren van dubbele of triple fermentatie), kan dit effect nog versterkt worden door de efficiënte aanlevering van silicium. Neem ter afsluiting nu misschien een sterk streekbier uit de ijskast. U doet er de lokale economie een plezier mee, en het komt uw gezondheid ten goede (mits u mate weet te houden). Niet overtuigd dat het silicium daarin een rol speelt? Dan toch misschien even kijken naar deze foto uit een studie uitgevoerd in de jaren ’70, omtrent het effect van silicium op de groei van kuikens. Een kuiken van vier weken oud, opgegroeid met siliciumrijke voeding staat links, een kuiken opgegroeid met siliciumarme voeding rechts (Carlisle 1972).

Referenties:

Schoelynck J, Beauchard O., Jacobs S., Bal K., Barao L., Smis A., Van Bergen J., Vandevenne F., Meire P., Vanderspiet T., Cools A., Van Pelt D., Hodson M.J. & Struyf E. (2013) Dissolved silicon and its origin in Belgian beers – a multivariate analysis. Silicon, accepted.

Carlisle EM. Silicon, an essential element for the chick. Science 1972: 178:619-621.

Mukamal KJ, Conigrave KM, Mittleman MA, et al. Roles of drinking pattern and type of alcohol consumed in coronary heart disease in men. N Engl J Med. 2003; 348:109–18.

Ruitenberg A, van Swieten JC, Witteman JC, Mehta KM, van Duijn CM, Hofman A, Breteler MM. Alcohol consumption and risk of dementia: the Rotterdam Study. Lancet. 2002 Jan 26;359(9303):281-6

Er broedt iets in de modder, part 2!

Jawel, hier is hij! De eerste sequel op een eigen blogpost... Niets is immers commercieel interessanter dan een vervolg, zo leerde ik van de B-filmwereld. Je moet zowaar nog minder verhaallijn ontwikkelen en het al dan niet overleven van de ietwat zwaarlijvige sheriff is ook al onbelangrijk. Ofwel herleeft hij gewoon, ofwel vind je wel één of ander familielid dat nu de monsters moet bestrijden...

Sheriff Jeff, uit "The Giant Spider Invasion"

Eén gouden regel: met zo’n sequel wacht je best niet te lang, zeker niet als je titel nog geen geregistreerd product is. Vraag maar eens aan regisseur Ridley Scott van de SF-horrorklassieker “Alien”. Voor hij zelfs het woord sequel kon uitkramen, had een Italiaanse slimmerik (Ciro Ippolito, met voor de gelegenheid een Amerikaans pseudoniem, Sam Cromwell) al een vervolg klaar, “Alien II: Sulla Terra”. Daar waren de buik-openrijtende aliens al terug, in een low-budget ‘vervolg’ dat helemaal niks met het origineel te maken had. Nu weet u meteen waarom het echte vervolg op “Alien” de naam “Aliens” kreeg en niet gewoon “Alien II” heet.

Niet voor gevoelige kijkers: de trailer.

Ik keer dus terug naar mei 2008, toen ik mijn eerste stappen in de blogwereld zette met “Er broedt iets in de modder”. In ware B-film stijl moet ik vandaag niet aan een al te nieuw verhaaltje denken. Nu ik word omringd door een heel pak meer blogs dan toen, die voor mij publiek naar deze blogcinemazaal lokken, wil ik immers gewoon snel een makkelijk graantje meepikken. En kom ik op het einde zowaar tot de conclusie dat een lang aanslepend politiek dossier misschien ook wel een B-film is...

Wetlands, oftewel moerassen, waar ik hier wel eens over vertel, hebben een speciale plaats in het menselijk (onder)bewustzijn. En het mysterie wordt zorgvuldig van kindsaf in stand gehouden. Je leest hoe Jommeke “Het zingende moeras” intrekt, waar de schurken van dienst een wetland gebruiken als afschrikmiddel voor pottenkijkers... Of je leest hoe de Rode Ridder in “Het verdronken land” een bloeddorstig volk in een moeras bestrijdt. Zo krijgen we met de paplepel ingegoten dat die moerassen best gevaarlijk zijn.

In beroemde moderne saga’s, waar kinderen én volwassenen vol verwondering naar kijken, stellen moerassen ook al weinig goeds voor. Frodo moet in “The Lord of the Rings” door de "Dead Marshes" heen, waarin de geesten van overleden krijgers schuilen. Master Yoda, de groene held uit Star Wars, trekt op afzondering naar de moerasplaneet Dagobah omdat daar zeker geen pottenkijkers te verwachten zijn.

Dead marshes (boven) en Dagobah (onder)

B-filmmakers maken natuurlijk gretig gebruik van dat imago. Ze bevolken moerassen met allerhande creaturen. Zo is er “Swamp Thing” (voor de gelegenheid ‘geleend’ uit een strip), een wetenschapper die na een ruzie in zijn lab letterlijk verandert in een groene jongen. Als schubbig wezen vecht hij tegen de vervuiling van zijn moeras... en raakt hij verwikkeld in een onmogelijke liefde. Uiteraard kwam er later nog een totaal overbodige sequel...

Maar, zoals we ook de vorige keer zagen, kan het allemaal nog veel erger. Het zijn lang niet allemaal goedzakken die de moerassen bevolken. Het betere “de natuur slaat terug”-effect slaat bijvoorbeeld altijd aan. Wat dacht u van “The Frogs”, die hun vijver plots veel te klein vinden en worden bijgestaan door een heleboel andere moerasbewoners in de strijd tegen – met voorname stem – “Species man”?

Een mislukt wetenschappelijk experiment kan ook al leiden tot de transformatie van ongelukkige personages in vreselijke mutanten, zoals de alligator-mens-hybrides in “The Alligator People”.

Mutaties kun je tenslotte ook oplopen door nucleaire experimenten, en veel verder moet je het als regisseur eigenlijk niet zoeken om een hoop reuzenbloedzuigers op de wereld af te sturen.

En als je echt op zoek bent naar instant onorigineel succes, kan je best enkele klassiekers met elkaar vermengen. Zo kan je een weerwolf het laten opnemen tegen de yeti...Of nog beter: je brengt legendarische B-filmcreaturen, zombies, onder in een moeras. En hop, daar heb je “Swamp zombies”. ‘Succes’ verzekerd.

We kunnen dus, in ware stijl, tot exact dezelfde conclusie komen als in het origineel van 2008: we hebben wel degelijk een sterk onderbewust gevoel dat er iets schuilt in de modder. Willen de Nederlanders misschien daarom de Hedwigepolder niet ontpolderen? Vrezen ze gewoon een invasie van B-filmmonsters als de polder eenmaal een wetland wordt? Doorheen hoeveel sequels het Hedwigedossier zich nog zal moeten slepen om hierop een antwoord te krijgen, is op dit ogenblik een nog onbeantwoorde vraag... hoelang nog? En daarmee eindig ik, zoals het een goede B(log)-post betaamt, met een cliffhanger... zodat ook ik later nog eens een vervolgje kan posten.

ALG NV

Onze samenleving heeft een enorme hoeveelheid energie nodig om zich draaiende te houden: meer dan 80% wordt nog altijd geleverd door fossiele brandstoffen. We weten allemaal dat dit niet houdbaar is. Fossiele brandstoffen zijn uitputtelijk. De huidige prognoses tonen bijvoorbeeld aan dat de productie van ruwe olie tegen 2100 volledig zal stilvallen. En dan zijn er nog de milieuconsequenties van fossiele brandstoffen. We zijn dus naarstig op zoek naar alternatieven.

Ooit was koude fusie het wonderwoord, de nucleaire fusie van atomen bij kamertemperatuur, maar eind de jaren ‘80 van de vorige eeuw werd duidelijk dat we mijlenver verwijderd zijn van een praktische toepassing. Waterkracht is een ander verhaal: hydro-energie heeft zijn plaats op de energiemarkt veroverd en vertegenwoordigt zo’n 3 tot 5 % van de energieproductie. De enorme milieu-impact en de veiligheidsrisico’s stellen echter ook een limiet aan verdere afdamming van rivieren. Wind-energie is veelbelovend maar gelimiteerd tot specifieke lokaties en vereist grote oppervlaktes land. Turbines botsen vaak op onbegrip bij buurtbewoners, zelfs als ze ver in de zee staan. De recente opening van het Thanet Windpark (dat tot 240 000 huishoudens van energie zal voozien) voor de kust van Kent in Groot-Brittannië geeft wel aan dat er nog een hele toekomst is voor windenergie.

Thanet Windpark

Biodiesel is een ander verhaal. Het milieuvoordeel van diesel uit biomassa lijkt heel simpel. Alle CO₂ die vrijkomt bij verbranding, werd eerder door planten uit de lucht gehaald: energie uit biodiesel is dus CO₂-neutraal. Toch is dit een oververeenvoudiging: er is wel degelijk extra energie nodig voor de productie en vaak worden bossen gekapt om bijvoorbeeld palmen (palmolie), sojabonen of koolzaad aan te planten. Een plantage is eigenlijk slechts neutraal als ze wordt geplant op een voorheen onbegroeide site. De concurrentie van biodieselgewassen met voedselgewassen is een bijkomend, belangrijk probleem.

Soja-plantage in Brazilië (Tiago Fioreze, Wikimedia Commons)

Steeds meer onderzoekers wijzen erop dat biodiesel uit algen de toekomst is. Algen zijn eencellige organismen die in water leven en zonlicht, nutriënten en CO₂ gebruiken voor de productie van biomassa. Algen hebben op dit vlak een groot voordeel tegenover traditionele biodieselplantages met planten: ze produceren een veel grotere hoeveelheid biomassa op een veel kleinere oppervlakte. In Nederland, aan de Universiteit van Wageningen, experimenteert men momenteel met heuse algenproductiesites om de rendabiliteit van zo’n biobedrijf na te gaan. Een groot voordeel is dat de sites kunnen geplaatst worden op vervuild terrein of in de buurt van industrie. De algen kunnen afvalstoffen van landbouw, steden en industrie gebruiken voor de productie van de biomassa. Door genetische manipulatie kunnen ze bovendien ‘geconstrueerd’ worden om industriële bijproducten efficiënt uit het water te verwijderen en af te leveren in een vorm die opnieuw bruikbaar is in de industrie.

Impressie van een een site van Universiteit Wageningen

(bron: www.algaeparc.com)

Het concept lijkt dus veelbelovend: algen verwijderen afvalstoffen uit water en maken tegelijkertijd efficiënt groene biodiesel. Bovendien kan hun biomassa ook aangewend worden voor de productie van veevoeder en zelfs onze voeding en industriële basisstoffen. Toch is er ook nog heel wat controverse. Investeren in biodiesel uit algen mag zeker niet ten koste gaan van een reductie van onze energiebehoeftes, de enige echt duurzame oplossing van ons energieprobleem. Als commerciële belangen beginnen te spelen is dit risico echter reëel. Bovendien is de praktische toepassing van een CO₂-neutrale algenboerderij nog niet voor morgen én dient zeer goed nagedacht te worden over het waterverbruik in de algenfabriek.

De onderzoekers aan de Universiteit van Wageningen zijn alvast optimistisch en denken met hun experimenten een belangrijke stap te zetten naar rendabilisatie. Op die manier zou een kleine ALG NV wél zeer rendabel kunnen worden. De oligocharchen zijn alvast gewaarschuwd! Hun dure voetbalploegje zal in de toekomst misschien wel worden overgenomen door een algenboer.

Oligocharch Roman Abramovitsj met John Terry (Chelsea FC)

Oceaan in 't zuur

Hoewel wetenschappelijk ambassadeur en volksheld Frank De Winne met het leeuwendeel van de aandacht ging lopen, zorgde het eredoctoraat van voorzitter Rajendra Pachauri aan de Universiteit Antwerpen ervoor dat het IPCC weer even in de Belgische media kwam. De man moest in de krant en op televisie vooral doen wat hij ongetwijfeld recent tot in den treure deed: verantwoording afleggen voor enkele, zij het spijtige, onzorgvuldigheden bij de rapportage van het IPCC. Onzorgvuldigheden die niet toevallig op en rond de top in Kopenhagen opdoken in de media... en die eigenlijk slechts een krasje vormen op de stevige wetenschappelijke wolkenkrabber die de IPCC-rapporten zijn. Of zoals hij het zelf verwoordde: ’t Is niet omdat er één naald in de hooiberg zit, dat het plots allemaal naalden zijn...

Bij global change denkt zowat iedereen nog steeds in de eerste plaats aan de opwarming van de aarde. Soms lijkt er hier een soort klimaatmoeheid op te treden. Men beseft wat er aan de hand is, men beseft dat er iets moet gebeuren... maar men gelooft eigenlijk niet dat er ooit echt een ingrijpend politiek akkoord zal komen. Een beetje zoals onze binnenlandse politiek. Toch is global change een veel diverser fenomeen dan opwarming: grootschalige landgebruiksveranderingen, veranderingen in stofstromen, wijzigende waterkringloop en wijzigende hydrologie, biodiversiteitsafname,.... Nog een minder breed bekend fenomeen, maar daarom potentieel niet minder belangrijk, is de verzuring van de oceanen. Een artikel recent online gepubliceerd in “Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS) waarschuwt onomwonden voor de grootschalige effecten die zulke verzuring kan hebben op de oceanen.

Verzuring van de oceanen is gelinkt aan verhoogde CO₂-concentraties in de atmosfeer. De oceaan vormt een belangrijke opslagplaats voor atmosferisch CO₂ en absorbeert een belangrijk deel van de extra koolstof die door onze beschaving in de lucht wordt geblazen. Wanneer dit CO₂ in de oceaan oplost, zorgt het voor een afname van de pH, oftewel een toename van de zuurtegraad. pH is een logaritmische schaal (de negatieve logaritme van de concentratie aan H+ ionen). Momenteel is de pH van de oceaan ongeveer gelijk aan 8,1 (met een geografische variatie van 8,0 tot 8,2). Hoewel wetenschappelijke consensus zeker niet bereikt is, schat men in dat de verzuring van de oceanen door toenemende atmosferische CO₂ tussen de 0.1 en 0.5 eenheden zal zijn tegen 2100. Dit lijkt weinig, maar gezien het een logaritmische schaal is, betekent dit toch tussen 25 en 150% verzuring over de komende eeuw. Let wel: verzuring betekent niet dat de oceaan ook effectief zuur wordt. Met een pH een stuk boven 7 zal ze nog steeds basisch zijn. Verzuring wijst hier op een afname van de pH.

Zo’n daling is niet zonder gevolgen voor het oceanische ecosysteem. Verschillende studies hebben afnemende pH gelinkt aan reducties in fotosynthese en groei bij fytoplankton, de basis van het oceanisch voedselweb. Een belangrijk probleem is verzuring ook voor alle organismen met een kalkschaal of kalkskelet, zoals schaaldieren, koralen en verschillende algensoorten. Hun schaal uit calciumcarbonaat wordt immers vatbaarder voor oplossing. In de recente studie in PNAS kwamen wetenschappers van de Stanford Universiteit (California, USA) op het idee om de gevolgen van drastische wijzigingen in oceanische pH te onderzoeken in geologische afzettingen. Ze kozen hiertoe een Chinese kalksteenafzetting van zo’n 250 miljoen jaar geleden. De afzetting dateert uit een tijd met gigantische vulkaanexplosies, die een massale hoeveelheid CO₂ in de atmosfeer brachten. Uit analyse van de lagen afgezet voor en na de uitbarstingen (die zo’n miljoen jaar aanhielden), concluderen de wetenschappers dat tot 90% van alle leven in de oceaan uitstierf als gevolg van de verzuring en de verhoogde CO₂-concentraties, de grootste massa-extinctie ooit in de oceaan.

De auteurs wijzen erop dat dit een worst-case scenario is en dat het allemaal waarschijnlijk niet zo’n vaart zal lopen. Eén miljoen jaar van uitbarstingen bracht 2 tot 10 keer meer CO₂ in de atmosfeer dan onze moderne beschaving ooit zal doen. Toch vormen dergelijke studies een belangrijke waarschuwing: zelfs een extinctie van 10% van de oceanische organismen kan dramatische gevolgen hebben. Bovendien brengt onze beschaving het CO₂ aan een veel sneller tempo in de atmosfeer, een fenomeen waarvoor geologisch geen referenties te vinden zijn. De wetenschappers van Stanford zijn dan ook duidelijk: “Misschien wordt het allemaal niet zo erg als 250 miljoen jaar geleden, maar toch is het duidelijk dat we beter nu optreden, omdat we de werkelijke aard van de gevolgen liever niet experimenteel willen ondervinden”.

's Werelds grootste kunstenaar?

Water is een echte artiest! Om in een vakantiesfeertje te komen, kan je misschien eens een paar minuutjes naar deze luchtfoto's kijken, zoals naar een schilderij in een museum. Is water geen indrukwekkend kunstenaar? De drie foto's stammen respectievelijk uit de Okavango Delta (Botswana, foto Michael Trezzi), Sarek National Park (Zweden, bron Wikimedia) en dichter bij huis, het land van Saeftinghe (Nederland, bron Hetzeeuwselandschap.nl). Misschien eens een wetland aan je muur hangen?