Het Wageningse bedrijf Ceradis heeft sinds enkele jaren verschillende biologische producten op de markt, die het gebruik van chemische bestrijdingsmiddelen tot wel de helft kunnen terugdringen. Aan de eerste marktregistraties ging zo’n vijftien jaar aan R&D op het gebied van formuleringstechnologie vooraf. Ook met de rits aan nieuwe producten die op stapel staan is veel labwerk gemoeid. Alle reden voor directeur Willem-Jan Meulemeesters om met de recente bedrijfsuitbreiding ook een nieuw laboratorium in te laten richten
Blikvangers in het door Köttermann ingerichte chemielaboratorium zijn de Exploris zuurkasten.
Door het binnenvallende noorderlicht straalt de inrichting met Köttermann-meubilair de rust en orde uit, die je wel in ieder laboratorium zou wensen.
Tijdens de afgelopen recordhittegolf, waarbij iedereen snakte naar een verkwikkende hoosbui, regende het klachten over buienradar en andersoortige weer-app’s. De donkerrode vlekken gingen recht op de gortdroge tuintjes van de beklagenswaardigen af, maar desondanks was er geen spatje regen gevallen. Hoe moeilijk kan het zijn om te voorspellen wat er een kwartier later gebeurt? Willem-Jan Meulemeesters zal er zijn schouders over ophalen, want hij staat met zijn collega’s van Ceradis wat voorspellen betreft voor veel grotere uitdagingen. “Wij moeten weten wat de agrariër over tien jaar nodig heeft voor het gezond houden van de gewassen die hij verbouwt. Dat is extra lastig omdat we alleen al vanwege de zeven jaar die er staat voor het registratieproces van gewasbeschermingsmiddelen –ook de biologische– lastig kunnen bijsturen; we hebben niet morgen een oplossing, maar pas over tien jaar. Je moet dus voor verschillende regio’s in de wereld goed zicht hebben op de markttrends, welke middelen er voor gewasbescherming rond die tijd zijn uitgefaseerd, wat er gebeurt in de veredeling, welke gewassen resistentie ontwikkelen tegen welke ziektes.”
Wind in de rug
De zonnige kant aan het verhaal is dat er inmiddels miljoenen kilo’s van door Ceradis ontwikkelde biologische bestrijdingsmiddelen per jaar worden verkocht. Iets wat menig marktvorser in de tijd dat het bedrijf werd opgericht, in 2005, niet zou hebben durven voorspellen. “Ceradisoprichter Wim van der Krieken, die als ‘chief scientist’ nog steeds aan ons bedrijf is verbonden, had bij de Universiteit Wageningen prachtige ideeën voor biologische producten in gepatenteerde formuleringen uitgewerkt. De gevestigde, chemiegeoriënteerde gewasbeschermingsindustrie had daar echter geen belangstelling voor; ze zagen het als een hype, die wel weer over zou waaien.
Gelukkig heeft Wim zich daardoor niet laten ontmoedigen en heeft hij Ceradis opgericht om zijn plannen te realiseren. Dat is mede zo goed kunnen lukken omdat in amper vijftien jaar tijd de perceptie ten aanzien van het gebruik van chemische middelen een fl inke draai heeft genomen. Die chemische middelen werken op zich prima; ze zijn goedkoop en effectief. Maar het probleem is dat ze vaak negatieve effecten hebben op milieu en gezondheid en daarom wil men er in brede zin zo veel mogelijk vanaf.
Vanuit de politiek, consumenten en supermarkten komt er steeds meer druk op de agrariërs om over te stappen naar natuurlijke alternatieven. En dus ook op de industrie om die alternatieven te ontwikkelen. Extra steun in de rug wat dat betreft is het Europese ‘Farm to Fork’ initiatief dat in het kader van de Green Deal tot doel heeft om in 2030 de hoeveelheid chemicaliën bij gewasbescherming te halveren. Dat is precies wat wij met onze middelen op sommige gewassen al kunnen bereiken!”, vertelt Willem-Jan Meulemeesters enthousiast.
Het laboratorium biedt meer dan voldoende plek voor de huidige medewerkers. Met al de plannen voor nieuwe producten is Ceradis altijd op zoek naar mensen met passie, die vinden om aan de natuurlijke kant van de chemie te werken.
Minder chemicaliën
De eerste producten, die inmiddels in verschillende regio’s zijn geregistreerd, zijn gebaseerd op fosfiet, een natuurlijk voorkomend molecuul, dat de handige eigenschap heeft dat het de verdedigingsmechanismen van planten stimuleert. Schimmels onderdrukken vaak het verdedigingssysteem van de plant. Ze geven een stofje af aan de plant, waardoor die de schimmel niet meer ziet. Fosfiet zet dat verdedigingssysteem aan, ongeacht wat die schimmel verder doet. En het verzwakt ook nog eens de schimmel. Met alleen het fosfiet ben je er echter nog niet. “Het middel ondersteunt de werking van chemische fungicides; geeft ze als het ware een steuntje in de rug. Dan is het voor de gebruiker handig als je het ook kan combineren met die fungicides. Dat ging met alleen fosfiet niet goed: in de eerste plaats had je er heel veel van nodig (het is namelijk een zwak zout) en in de mix-vorm ontstond er vaak een neerslag, wat weer tot een slechte sproeiing leidde.
Oplossing was de combinatie met lignosulfonaat. Op deze basis hebben we nu een reeks producten, die de boer zelf kan combineren met chemische middelen, waar hij er dan minder nodig van heeft. Het wordt bijvoorbeeld veel verkocht aan druiventelers, die hiermee minder koper hoeven te gebruiken en zo binnen de aangescherpte wettelijke doses kunnen blijven. Bijkomend voordeel van fosfiet is dat het in de bodem door bacteriën wordt omgezet in fosfaat. Dat is gewoon een voedingsstof”, licht Willem-Jan toe.
Een tweede lijn is gebaseerd op zwavel, dat niet de S8 orthogonale structuur heeft van zwavel uit de petrochemie, maar een lineaire structuur. Het gaat hier om zwavel van een biologische oorsprong, die door bacteriën uit plantaardige reststromen wordt gehaald. De lineaire zwavel is hydrofiel, en niet hydrofoob, zoals de S8. Hierdoor leent deze stof zich veel beter voor toepassing in formuleringen. Ook in de werking is hij effectiever: bepaalde schimmels breken de lineaire zwavel af en vergiftigen daarmee zichzelf. Het zwavelproduct wordt al toegepast bij druiven. Ook bij tarwe liggen er mogelijkheden. Daar wordt een dergelijk product nu nog niet toegepast, maar in combinatie met fosfiet is het net zo effectief als chemische producten. In dat geval kan je zelfs denken aan vervangen in plaats van verminderen van chemicaliën.
Een derde productfamilie wordt ontwikkeld rondom een breedspectrum biofungicide, dat specifiek werkt op ‘echte’ schimmels, en niet op evolutionair heel andere pseudoschimmels (oömyceten). Primaire doelen zijn zaadbehandeling en fruitbescherming (post-harvest). De mix van tot nu gebruikte, best wel verouderde chemicaliën kan worden vervangen door dit biologische alternatief, dat onlangs in de Verenigde Staten is geregistreerd. De formuleringschemici werken ook aan formuleringsoplossing in geëncapsuleerde vorm, waarbij de werkzame stof veel geleidelijker wordt losgelaten. Omdat die langer op het blad blijft, spoelt die minder snel weg en heb je er ook weer minder van nodig.
Nieuw laboratorium
Bij het ontwikkelen van de formuleringen moet je feitelijk per schimmel en per gewas een oplossing zoeken. De focus lag tot nu toe op fungicides, maar ondertussen wordt ook onderzoek gedaan aan biologische alternatieven voor herbicides en insecticides.
Kansen te over voor Ceradis, dat om die reden de labruimte fors heeft uitgebreid. “Vanwege het vertrek van het bedrijf naast ons in het bedrijfsverzamelgebouw kregen we extra kantoorruimte tot onze beschikking. Die hebben we deels opgevuld met onze bestaande kantoren, zodat we daar plek konden vrij maken voor ongeveer 50 m2 extra laboratoriumruimte. Voordat we het lab konden inrichten is in een flinke verbouwing de luchtafvoer aangelegd en is op het dak een luchtverwerkingsinstallatie neergezet. Hierbij is uiteraard al rekening gehouden met de indeling, zoals we die in overleg met Köttermann hadden vastgesteld. We konden voor de inrichting uitstekend uit de voeten met het modulaire concept van labtafels en kastjes, en de Exploris zuurkasten. Omdat het een vrij standaard lab is –we doen er geen gekke dingen– hoefden er ook geen grote aanpassingen te worden gedaan.
Sowieso gingen we met meer dan een gerust hart de samenwerking met Köttermann aan: onze CTO Christian Stratmann werkte in zijn vorige functie als hoofd laboratorium bij het Duitse Helm tot volle tevredenheid in door Köttermann ingerichte laboratoria.”
Producteigenaren
De nieuwe laboratoriumfaciliteiten zijn ingericht voor twee doelen. In het fytopathologielab wordt onderzocht hoe planten en ziekteverwekkers reageren op de nieuw ontwikkelde producten. Deze formuleringen worden ontwikkeld in het chemielab. Verder zijn er nog wat kleinere ruimtes waar bijvoorbeeld monstervoorbewerking plaatsvindt.
Van de 25 medewerkers van Ceradis werken er twaalf in het laboratorium; vijf bij fyto en zeven bij chemie. De formuleringswerkzaamheden zijn geïntegreerd op productniveau. Dat wil zeggen dat de mensen die een formulering hebben ontwikkeld ook de testen uitvoeren voor dat product, daarbij betrokken blijven in het registratieproces en zelfs als aanspreekpunt fungeren voor vragen over opschaling, productie bij één van de inmiddels zes productiepartners en QC. “We zien dat zo’n producteigenaarschap goed uitpakt. Je ziet mensen groeien in hun verantwoordelijkheid: ze voelen het als hun product, weten er het meeste van af en handelen daar ook naar. Dat is zeker voor een klein bedrijf als het onze zeer waardevol”, stelt Willem-Jan.
Ambitie
In een totale gewasbeschermingsmarkt van circa 50 miljard dollar ligt er voor een bedrijf dat zich richt op de nu nog betrekkelijke niche van biologische producten een enorm potentieel in het verschiet. Willem-Jan Meulemeesters ziet dat perspectief uiteraard ook, maar beseft dat je daarin alleen kleine stapjes kunt zetten. “Per gewas, per ziekteverwekker, soms zelfs per regio ontwikkel je expertise en kom je uiteindelijk tot een product. Na succesvolle registratie kan je een portefeuille opbouwen, met meerdere formuleringen voor meerdere gewassen en ziekteverwekkers. Dan komt ook het moment om naar andere groepen van ziekteverwekkers te gaan kijken, bijvoorbeeld herbicides en insecticides. We hebben wat dat betreft ideeën te over en zijn derhalve altijd op zoek naar mensen die een passie hebben voor dit vak, die het leuk vinden om hun talenten te ontwikkelen aan de natuurlijke kant van de chemie. Het praktische werk in het lab is misschien niet het meest spannende, maar de resultaten des te meer. En… je hebt nu ook de kans om in een prachtig nieuw lab te werken!”
Meer informatie:
Lange adem
Waar met het komen tot een geschikte formulering vaak al een langdurig R&D-proces is gemoeid, duurt het vanaf dat moment al snel tenminste zeven jaar voordat zo’n formulering voor een bepaald gewas en ziektebeeld wordt geregistreerd en op de markt kan worden gebracht. Dat begint bij het testen. Eerst in het lab op een petrischaaltje, daarna in de kas onder gecontroleerde condities en uiteindelijk in het veld waar je ook moet dealen met aspecten als cultivar, grondsoort en weersomstandigheden. Als dat goed is verlopen, kan je het registratieproces in, waar je deels dezelfde testen nog eens dunnetjes over moet doen, maar dan volgens strikte regels en protocollen. Juist vanwege de milieu- en gezondheidseffecten van chemische gewasbeschermingsmiddelen zijn de toelatingseisen extreem streng.
In Europa ben je ook voor de biologische producten zeven jaar kwijt met het registratieproces. Europa heeft namelijk geen voorkeursbehandeling voor nietchemische producten, wat bijvoorbeeld wel het geval is in de Verengde Staten, dat een korter traject kent voor biologische producten omdat ze deze willen stimuleren.
Wat in Europa ook niet meewerkt is dat biologische producten worden behandeld als ware het chemische producten. Je wordt in een dwangbuis gedwongen waar je eigenlijk niet in past. Bij chemicaliën wordt vaak een hoge zuiverheid (99,99%) vereist van de actieve stof, wat met synthese doorgaans wel te bereiken is. Veel biologische producten zijn extracten van planten, moleculen uit bacteriën of gewoon levende micro-organismen. Die kun je nooit in zo’n hoge zuiverheid krijgen. In dat geval moet je laten zien wat er verder allemaal in zit en moet je per stofje aantonen dat het veilig is. Dat brengt veel extra tijd en kosten met zich mee.