Lemna: hoe eendenkroos uitgroeit tot duurzame eiwitfabriek
Op elke sloot, vijver of stilstaand slootje kom je het weleens tegen: een dun, groen laagje dat het wateroppervlak bedekt. Dat is meestal eendenkroos, in het Latijn Lemna. Wat de meeste mensen niet weten, is dat dit onopvallende plantje wordt gezien als een van de veelbelovende grondstoffen voor de eiwittransitie: de omslag naar voedsel dat minder land, water en dieren nodig heeft.
Vergelijk het met een supersnelle groentetuin die je niet in de grond, maar op water aanlegt. Eendenkroos verdubbelt onder gunstige omstandigheden binnen een paar dagen in gewicht, bevat verhoudingsgewijs veel eiwit en groeit op plekken waar je normaal geen landbouwgewas zou planten, zoals ondiepe bassins naast een fabriek of waterzuivering. Daardoor duikt Lemna steeds vaker op in projecten rond alternatieve eiwitten, waterzuivering en zelfs CO2-opvang.
Wat is het precies?
Lemna is een geslacht van kleine drijvende waterplanten, in de volksmond eendenkroos genoemd. Het behoort tot de familie van de aronskelkachtigen en telt wereldwijd een aantal soorten, waarvan Lemna minor in Nederlandse sloten het bekendst is. De plantjes bestaan eigenlijk alleen uit een klein, rond blaadje (het 'vlot' of thallus) met daaronder één of meer korte worteltjes. Een stengel of bloem zoals bij gewone planten ontbreekt vrijwel.
Die eenvoudige bouw is meteen de kracht van de plant. Omdat er geen energie gaat naar het maken van hout, lange stengels of grote bladeren, kan eendenkroos vrijwel al zijn energie steken in groei en celdeling. De plantjes vermenigvuldigen zich vooral ongeslachtelijk: een nieuw blaadje knopt simpelweg af van het moederblaadje. Onder goede omstandigheden (warmte, licht, voldoende voedingsstoffen zoals stikstof en fosfor) kan de biomassa van een kroosdek in enkele dagen verdubbelen, wat aanzienlijk sneller is dan bij vrijwel elk landbouwgewas.
Voor de toepassing als voedsel of veevoer wordt het kroos geoogst, gewassen en vervolgens gedroogd of verwerkt tot een eiwitconcentraat. Het drooggewicht van eendenkroos bestaat voor een aanzienlijk deel uit eiwit, met een aminozuurprofiel dat behoorlijk compleet is vergeleken met veel andere plantaardige eiwitbronnen. Daarnaast wordt onderzocht hoe de plant nutriënten uit afvalwater kan halen: doordat kroos snel groeit en gulzig stikstof en fosfor opneemt, werkt het als een soort levende filter.
Wat wil men ermee bereiken?
De belangrijkste drijfveer achter onderzoek naar Lemna is de zoektocht naar eiwitbronnen die minder belastend zijn voor het milieu dan vlees of zelfs veel gangbare plantaardige gewassen. Sojateelt vraagt bijvoorbeeld grote oppervlaktes landbouwgrond, terwijl eendenkroos in compacte, ondiepe bassins kan groeien, eventueel op plekken die niet geschikt zijn voor akkerbouw.
Een tweede doel is het sluiten van kringlopen. Omdat kroos goed groeit op water dat rijk is aan stikstof en fosfor, zoals restwater uit de landbouw of lichte afvalwaterstromen, kan het tegelijk water helpen zuiveren én biomassa opleveren die weer te gebruiken is als veevoer, meststof of, na verdere zuivering, als grondstof voor humane voeding.
Ten derde speelt CO2 een rol. Snelgroeiende planten nemen relatief veel CO2 op per oppervlakte-eenheid en per tijdseenheid. Dat maakt eendenkroos interessant voor onderzoekers die kijken naar biologische manieren om CO2 uit bijvoorbeeld industriële rookgassen te binden, al staat dit toepassingsgebied nog veel pril vergeleken met de voedsel- en waterzuiveringstoepassingen.
Voorbeelden uit de praktijk
Het Amerikaanse bedrijf Plantible Foods, opgericht in de tweede helft van de jaren 2010 en gevestigd in Californië, teelt Lemna in gecontroleerde waterbassins om er een eiwitconcentraat uit te halen dat vermarkt wordt als vervanger voor eiproducten in bewerkte voeding, zoals sauzen en gebak. Het bedrijf profileert zich als een van de meest zichtbare spelers die kroos-eiwit richting de reguliere voedingsindustrie proberen te brengen.
Parabel, eveneens Amerikaans, brengt al langer een eiwitproduct op basis van waterlinzen (een verzamelnaam waar ook eendenkroos onder valt) op de markt onder het merk Lentein, gericht op zowel voedingssupplementen als diervoeder.
In China wordt eendenkroos al decennialang op grote schaal ingezet in combinatie met viskwekerijen en waterzuiveringsbekkens: het kroos haalt nutriënten uit het water en wordt vervolgens geoogst als voer voor vis of vee, een praktijk die veel ouder is dan de huidige golf aan start-ups.
Onderzoeksgroepen aan Wageningen University & Research in Nederland bestuderen onder meer hoe eendenkroos en verwante waterplanten kunnen worden ingezet als alternatieve eiwitbron in het kader van de bredere eiwittransitie, en hoe teeltsystemen zich laten opschalen.
Verder lopen er, verspreid over Europa en Azië, kleinschalige projecten waarbij kroosvijvers worden gekoppeld aan agrarisch restwater of aan de effluenten van rioolwaterzuiveringen, met als doel tegelijk het water schoner te maken en bruikbare biomassa te oogsten.
Hoe ver is de techniek?
Het gebruik van eendenkroos als veevoer en als hulpmiddel bij waterzuivering is geen nieuwe technologie; dat gebeurt al tientallen jaren, vooral in Azië. Wat wél relatief nieuw is, is de ambitie om er een geraffineerd eiwitproduct van te maken dat geschikt is voor menselijke consumptie in westerse voedingsmiddelen.
Die stap is lastiger dan hij klinkt. Ruw kroos bevat naast eiwit ook vezels, mineralen en soms ongewenste stoffen die eerst verwijderd moeten worden voordat het product aantrekkelijk is voor de voedingsindustrie qua smaak, kleur en verwerkbaarheid. Bedrijven als Plantible werken aan zulke zuiverings- en concentratieprocessen, maar de productie gebeurt vooralsnog op een schaal die klein is vergeleken met gevestigde eiwitbronnen zoals soja- of erwteneiwit.
Ook de regelgeving is een aandachtspunt. Binnen de Europese Unie vallen voedingsmiddelen die vóór 1997 niet noemenswaardig door mensen werden gegeten, onder de zogeheten Novel Food-verordening en moeten ze een uitgebreide veiligheidsbeoordeling doorlopen voordat ze vrij verkocht mogen worden. Voor eendenkroos-producten loopt dat traject; de precieze goedkeuringsstatus verschilt per productvorm en kan wijzigen, dus het is aan te raden de actuele stand bij de Europese Voedselveiligheidsautoriteit (EFSA) te checken voordat je hier harde uitspraken over doet.
Kortom: als grondstof voor diervoeder en waterzuivering is Lemna bewezen technologie. Als grondstof voor eiwit in het menselijke dieet en als CO2-opvanger bevindt de technologie zich nog in een opschalings- en validatiefase, met veelbelovende pilots maar nog beperkte marktvolumes.
Wie werken eraan?
In de Verenigde Staten zijn Plantible Foods en Parabel de bekendste commerciële partijen die zich specifiek richten op eiwitwinning uit eendenkroos of verwante waterlinzen. In Europa doet Wageningen University & Research in Nederland onderzoek naar de teelt en toepassing van kroos als eiwitbron binnen het bredere veld van alternatieve eiwitten.
Daarnaast zijn er, vooral in China en andere delen van Azië, agrarische onderzoeksinstellingen en waterschappen die al langer ervaring hebben met kroosteelt in combinatie met viskwekerij en waterzuivering, al is die kennis minder zichtbaar in westerse media en publicaties.
Op regelgevend vlak speelt de European Food Safety Authority (EFSA) een sleutelrol bij de beoordeling van eendenkroos-producten als novel food binnen de EU, terwijl internationale organisaties zoals de FAO (de voedsel- en landbouworganisatie van de Verenigde Naties) aandacht besteden aan waterplanten als onderdeel van duurzamere voedselsystemen wereldwijd.