WUR onderzoekt tropische boon met grote waarde voor nierpatiënten

Het begon allemaal 14 jaar geleden met een initiatief van de Nierstichting en drie zorgverzekeraars. Samen werkten ze aan een apparaat voor thuisdialyse, de Neokidney. Harmen de Jongh van Nextkidney, het bedrijf dat de Neokidney ontwikkelde, vertelt wat de grote waarde is van het apparaat. “Normaal gaat een patiënt elke drie dagen naar een kliniek voor dialyse. Dat moet vanwege de grote hoeveelheid vloeistof – zo’n 150 liter – die nodig is voor dialyse. De Neokidney is een kleinschalig dialyseapparaat van 10 kilo dat je makkelijk kunt meenemen. Dit apparaat bevat een filter dat dialysevloeistof schoonmaakt voor hergebruik. Hierdoor heb je nog slechts 4 tot 5 liter vloeistof nodig.”

Een essentieel onderdeel in dit filter is het enzym urease, vervolgt De Jongh. “In actieve vorm zorgt dit enzym voor de afbraak van de afvalstof ureum. Jack beans bevatten ten opzichte van andere gewassen relatief veel actieve urease. Dat maakt deze boon een heel geschikte bron. Urease kun je ook produceren via een bioreactor, maar als je het dan isoleert ben je al snel de activiteit kwijt.”

Probleem van de jack bean is alleen dat de juiste boon hoofdzakelijk wordt geteeld in China, zegt De Jongh. “Daar worden ze op heel kleine schaal geteeld, vaak als bodemverbeteraar. Commercieel is het dus geen interessant gewas. Voor de productie van filters zijn we een samenwerking aangegaan met een boerencoöperatie in China. Hiervan importeren we jaarlijks zo’n 20 ton bonen. Maar gezien de geopolitieke spanningen, onzekerheden over continuïteit in aanvoer en milieu-impact van transport kunnen we niet te veel afhankelijk zijn van import uit het buitenland.”

Daarom klopte De Jongh in 2022 aan bij Dolf Straathof en Jeroen Zonneveld van Unifarm, de WUR-faciliteit voor plantonderzoek, met de vraag of de boon ook in Nederland geteeld kan worden. Straathof: “Harmen wist vanuit zijn verleden bij WUR dat we hier de benodigde middelen en expertise in huis hebben. Omdat over de teelt weinig bekend was, moesten we vrijwel vanaf nul starten. Het eerste dat we wilden weten was hoe de plant bestoven moest worden en of de plant ook groeit bij 16 uur licht per dag. Omdat de jack bean van oorsprong een tropisch gewas is, waren we bang dat het een kortedagplant zou zijn. Bij meer dan 12 uur licht bestaat de kans dat ze geen bonen gaan vormen.”

In een proefopstelling in de kassen van Unifarm teelden de onderzoekers de bonen zowel bij korte als lange dagen. Er klonk een zucht van verlichting toen bleek dat onder beide omstandigheden planten mét peulen groeiden, zegt Straathof. “Sterker nog: alle planten waren in no-time de lucht ingeschoten, sommige zelfs tot aan het dak. Net als in het sprookje van Sjakie en de bonenstaak, waar de naam van de boon naar verwijst. Mede dankzij urease zetten de planten razendsnel stikstof om. Dat de plant ook groeit bij een langedagsituatie was een eerste mooie stap. Dat betekent namelijk dat we niet met allemaal dure ingrepen en installaties kassen hoeven te gaan verduisteren.”

Toen de peulen waren afgerijpt en gedopt, kwamen er tot tevredenheid bij de onderzoekers allemaal mooie boontjes tevoorschijn. De stemming sloeg echter om toen De Jongh terugkwam met de resultaten van de analyse. De boontjes bleken weliswaar urease te bevatten, maar niet in actieve vorm. De Jongh: “Daar konden we dus niks mee voor het filter. Ik had een sterk vermoeden dat de verklaring kon liggen in de bodemsamenstelling. We hebben toen bij de boeren in Zuid-China grondmonsters genomen. Dankzij contacten van Zonneveld met een lokaal onderzoekslab konden deze monsters snel geanalyseerd worden op hun mineralensamenstelling.”

De uitkomst van de labtest was volgens Straathof schrikbarend. “Het leek wel of de bonen groeiden op een schroothoop. De grond zat van nature vol met zware metalen, zoals ijzer en nikkel. Nikkel is een belangrijke activator voor enzymactiviteit. We zijn toen in Wageningen gaan testen met verschillende concentraties oplosbaar ijzer en nikkel in het substraat. In de potten met ijzer bleek de plant nauwelijks te groeien, maar in die met nikkel wel. Bij de gekozen dosering was het gehalte actief urease in de boon zelfs bijna twee keer zo hoog als bij die uit China. Dat was ons eureka-moment.”

Hiermee hadden de onderzoekers aangetoond dat de jack bean ook succesvol kan worden geteeld in Nederland. Om de vertaalslag naar de praktijk te kunnen maken, ging De Jongh op zoek naar kwekers die de boon wilden gaan telen. Die vond hij in de regio West-Brabant en het Westland, waar sinds 2024 binnen een consortium zeven glastuinbouwers jack beans telen in een deel van hun kassen.

Straathof: “Het mooie is dat elke teler weer een andere teeltmethode heeft. Ze gebruiken verschillende substraten, manieren van bewatering en bemesting en andere plantdichtheden. Hierdoor krijgen we inzicht in wat de beste resultaten oplevert. Momenteel is de teelt nog maar heel beperkt. Alles bij elkaar is het nog net geen hectare. Met 1 hectare kun je ongeveer 200 patiënten een jaar van filters voorzien voor thuisdialyse. Voor voldoende dialysefilters voor alle nierpatiënten in Nederland hebben we op termijn 40 tot 50 hectare nodig. Voor kassen is dat behoorlijk wat oppervlak.”

Ondertussen zitten ze ook in Wageningen niet stil, benadrukt Straathof. “Er is nog veel om uit te zoeken. Mede dankzij een subsidie van Regiodeal Foodvalley hebben we afgelopen jaar verder kunnen experimenteren met andere gewassen, zoals soja. Die boon bevat ook urease, maar in veel lagere concentratie en met minder activiteit. Ook kijken we naar de mogelijkheden voor buitenteelt. Dat kan interessant zijn voor landen in Zuid-Europa. Verder onderzoeken we of we nikkel ook kunnen aanbrengen via het blad en testen we verschillende concentraties nikkel om te achterhalen of er een bepaald optimum is.”

Tegelijkertijd kijken de onderzoekers ook naar risicovolle aspecten, zoals veiligheid en milieu-impact. Straathof: “Nikkel is een zwaar metaal. Je moet het dus heel verantwoord aanbrengen en zorgvuldig omgaan met de grond waar nikkel in zit. Dat laatste is vooral een uitdaging bij open teelt. We moeten nog veel informatie verzamelen, zodat we uiteindelijk een robuuste en milieuvriendelijke teelt kunnen neerzetten.”

De Jongh is WUR zeer dankbaar voor de samenwerking. “Wat we de afgelopen jaren hebben bereikt, daar heb je normaal gesproken tientallen jaren aan onderzoek voor nodig. Het mooiste vind ik de enorme impact die we hiermee kunnen maken. Ik heb van dichtbij gezien wat voor verschil zo’n thuisdialyse-apparaat kan maken. Een nierpatiënt die meedoet aan een trial vertelde me dat hij dankzij het apparaat voor het eerst in jaren weer een weekendje weg kon met z’n vrouw. Zoiets raakt me en maakt me heel trots. We hopen volgend jaar de markt op te kunnen met de Neokidney. Dat zou een geweldige stap zijn. Niet alleen voor nierpatiënten, maar ook voor telers. Want dit maakt het voor hen commercieel interessant om de teelt van jack beans op te schalen.”