GLOBALYEAST

Duurzame biobrand-stoffen produceren met gist

Mensen maken al duizenden jaren gebruik van gist om wijn, bier en brood te produceren. Het grootste deel van die tijd was gist echter een soort tovenarij: je gaf ze suikers te eten en in ruil daarvoor produceerden ze alcohol. Maar nu weten we hoe het zit. Bij GlobalYeast, een Belgisch-Braziliaanse startup, kennen ze gisten van haver tot gort.

Op basis van decennia aan onderzoek en gebruikmakend van de snelle ontwikkelingen in de biotechnologie, kunnen ze op genetisch niveau precies aanwijzen welke combinaties van elementen verantwoordelijk zijn voor bepaalde eigenschappen. Bovendien kunnen ze gisten genetisch modificeren om stammen te produceren die in industriële omgevingen superieure prestaties bieden. Oprichter en Chief Scientific Officer Johan Thevelein en CEO Marcelo do Amaral vertellen over het combineren van de Braziliaanse kracht in de agro-industrie met de Belgische kracht op het gebied van de biotechnologie. “Onze giststammen zijn essentieel voor de productie van tweede generatie bio-ethanol. Ze zorgen niet voor een geleidelijke verbetering, ze zijn compleet grensverleggend!”

Hoe kwam de oprichting van GlobalYeast tot stand?

Johan Thevelein: “Mijn onderzoeksgroep werkt al lange tijd samen met de Braziliaanse ethanol-industrie en we bezoeken daar regelmatig bedrijven en andere instellingen. Gewoonlijk zijn dergelijke bezoeken uitsluitend bedoeld ter promotie en zijn ze verkennend van aard, maar dat was voor we Performa Investimentos ontmoetten [een Braziliaanse particuliere investeringsmaatschappij - red.]. Zij waren onmiddellijk geïntrigeerd door het idee om de Braziliaanse kracht in de agro-industrie te combineren met de Belgische kracht op het terrein van de biotechnologie. En we hadden geluk: Performa had een fonds opgezet in groene biotechnologie en was op zoek naar investeringen op dat gebied. Een van de beleggers in dat fonds is de Belgische federale overheid, dus alles viel op zijn plaats. Tijdens onze eerste ontmoeting beloofde Performa in ons te investeren, en vanaf dat moment ging alles heel snel.”

Marcelo do Amaral: “Ik had Johan al eens eerder ontmoet tijdens een van zijn roadshows. Destijds werkte ik nog bij Raízen, ‘s werelds grootste suiker- en ethanolproducent. Hij probeerde uit te leggen wat polygenische analyse inhield, maar ik weet niet zeker of iemand in het publiek het echt begreep. Ik was echter onder de indruk van de manier waarop hij een enorme fundamentele kennis combineerde met inzicht in de behoeften van de industrie. En ik had geluk: tegen de tijd dat GlobalYeast werd opgezet en aan beleggers werd gepitcht, was ik weg bij Raízen en werd ik gevraagd om de oprichting van GlobalYeast te leiden en daar later de CEO te worden.”

Over welke unieke capaciteit beschikt u die volgens u en uw investeerders de basis kon vormen voor een succesvol bedrijf?

Johan Thevelein: “Het vermogen om eigenschappen van gist te analyseren die worden gedefinieerd door meerdere genetische elementen. Met behulp van de polygenische analysetechnologie die mijn groep door de jaren heen heeft helpen ontwikkelen, kunnen we al deze elementen gelijktijdig in kaart brengen en vaststellen welk element verantwoordelijk is voor wat. Het aantal groepen in de wereld dat deze technologie onder de knie heeft, is zeer beperkt. Dat zijn er misschien maar vier of vijf. Waarin onze groep zich onderscheidt, is dat we dit kunnen toepassen op eigenschappen die commercieel interessant zijn, zoals een tolerantie voor hoge ethanol- of azijnzuurconcentraties of een hoge fermentatiesnelheid. De laatste moeilijke stap in de ontwikkeling van gisten is altijd de overdracht van de door ons geïdentificeerde superieure allelen naar de gewenste industriële stam. Dankzij een doorbraak in de genoombewerkingstechnologie enkele jaren geleden, is deze laatste stap echter erg eenvoudig geworden. Met onze technologie kunnen we dus in giststammen die superieur zijn met betrekking tot een bepaalde eigenschap de genetische elementen identificeren die verantwoordelijk zijn voor die eigenschap. Vervolgens kunnen we deze elementen overdragen naar een industriële stam, zodat die deze eigenschap krijgt.”

Hoe kunnen klanten profiteren van deze capaciteiten?

Johan Thevelein: “In ons businessplan richtten we ons oorspronkelijk op de productie van tweede generatie bio-ethanol. We hadden deelgenomen aan een Europees onderzoeksproject dat tot doel had giststammen hiervoor te verbeteren. Samen met een industriepartner wisten we een nieuwe giststam te construeren die xylose sneller wist te fermenteren dan ooit eerder was gemeld (zie tekstkader). Dit wekte de interesse van beleggers. Er bestonden geen stammen van bakkersgist die in staat waren om xylose efficiënt te fermenteren. Onze nieuwe stam absoluut onmisbaar voor het op economisch haalbare wijze produceren van tweede generatie bio-ethanol.” Marcelo do Amaral: “Voor tweede generatie bio-ethanolproductie biedt onze technologie geen geleidelijke verbetering, maar is deze compleet grensverleggend!”

In welk stadium van het verkoopproces bevinden jullie je momenteel? Zijn er al klanten die jullie stammen kopen voor de productie van tweede generatie bio-ethanol?

Marcelo do Amaral: “GlobalYeast werd opgericht in 2015. In de jaren daarvoor bestond er een sterke verwachting dat de markt voor tweede generatie bio-ethanol een vlucht zou nemen. Dit was gebaseerd op inspanningen van de Amerikaanse overheid om de industrie te stimuleren en de belofte van de sector om in 2014 een bepaald volume tweede generatie bio-ethanol te produceren. Dat is uiteindelijk niet gebeurd, vanwege de marktdynamiek en de complexiteit van de technologie, die nog steeds niet volledig ontwikkeld is. Volgens de meest behoudende marktverwachting zal deze explosieve groei nog acht tot tien jaar op zich laten wachten. We richten ons dus nog steeds zeer actief op de markt voor tweede generatie bio-ethanol, omdat uit alle prognoses blijkt dat deze markt een vlucht zal nemen en er behoefte is aan onze geavanceerde giststammen. Tegelijkertijd hebben we de wetenschappelijke en technologische basis ontwikkeld om de grenzen van de huidige bio-ethanolproductie te verleggen. De prestaties van de giststammen die daarvoor worden gebruikt, zijn zeer beperkt. Het totale ethanolgehalte dat mogelijk is in een vat, ligt in Brazilië nu bijvoorbeeld rond de 10%. Wij kunnen stammen construeren die hogere suikerconcentraties kunnen fermenteren, wat resulteert in een veel hoger ethanolgehalte, zonder dat de apparatuur hoeft te worden aangepast. Ook dat is weer grensverleggend! En het is van essentieel belang in een zeer conservatieve industrie die al tientallen jaren bestaat. Ethanolproducenten zijn niet echt geïnteresseerd in minimale verbeteringen; ze blijven liever werken met wat ze hebben.”

Hoe ziet het businessmodel van GlobalYeast eruit?

Marcelo do Amaral: “Een van de mooie dingen aan gisten is dat ze zich blijven vermenigvuldigen zolang je ze maar te eten geeft! De industrie weet perfect hoe je dat moet doen. Wij zien onszelf als een R&D-bedrijf dat zich bezighoudt met het ontwerpen en construeren van nieuwe giststammen die superieure prestaties bieden op basis van de behoeften van onze klanten. Daarom vat ik GlobalYeast altijd samen als het bedrijf dat ik dolgraag had willen kopen toen ik zelf nog in de industrie werkte. Wij geven deze expertise in licentie aan eindgebruikers, wat zowel ethanolproducenten als gistdistributeurs kunnen zijn, samen met de knowhow over hoe deze stam in een industriële omgeving zal presteren. In ruil daarvoor ontvangen we een vast of variabel gedeelte van wat de klant hieraan verdient.”

Welke rol speelt IE in jullie businessmodel?

Marcelo do Amaral: “Voor ons als R&D-bedrijf zal IE een van onze activa zijn. Sterker nog, IE zal van fundamenteel belang zijn. Wat wij doen, bevindt zich echt aan het voorfront van wetenschap en technologie. Het is dus belangrijk om onze positie af te bakenen en te zorgen voor een adequate bescherming van wat we doen. We hebben een portfolio aan octrooien geërfd - allemaal uitvindingen van Johan, die door het VIB1 zijn overgedragen aan GlobalYeast. Daarnaast hebben we enkele veelbelovende leads die op korte termijn tot nieuwe octrooien kunnen leiden. Gezien de verwachte groei van onze onderzoeksactiviteiten hier in België zie ik ons als een motor achter nieuwe vondsten en ontdekkingen. Hoe we die zullen octrooieren is altijd onderwerp van discussie, maar octrooien zullen zeker relevant blijven.”

¹ VIB: Vlaams Instituut voor Biotechnologie. Johan Thevelein is de wetenschappelijk directeur van de vakgroep Moleculaire Microbiologie van het VIB, en het VIB is een van de investeerders in GlobalYeast.

Het VIB wordt vaak gezien als een voorbeeld van hoe waarde kan worden toegevoegd aan biotechnologie. Welke specifieke bijdragen heeft het VIB wat dat betreft geleverd aan GlobalYeast, naast zijn rol als investeerder?

Johan Thevelein: “Het VIB is inderdaad een visitekaartje voor de Vlaamse biotechnologiesector vanwege het sterke, verplichte valorisatiebeleid dat ze hebben. GlobalYeast heeft een alliantieovereenkomst met het VIB waarin is bepaald dat alle resultaten van het onderzoek van mijn groep eerst aan ons worden gepresenteerd voor commercialisering. Dat is een groot pluspunt voor GlobalYeast, want een groep van 35 onderzoekers kan heel wat interessante resultaten genereren. Bovendien is bij die resultaten het risico al weggenomen: de positieve uitkomsten worden gepresenteerd aan Global-Yeast. De rest wordt gezien als fundamenteel onderzoek.”

Waarop hebben de door GlobalYeast geërfde octrooien precies betrekking?

Johan Thevelein: “Ze hebben zowel betrekking op de mutante allelen die voor verbeterde eigenschappen zorgen als op de stammen waarin deze superieure allelen zijn ingebracht. Het feit dat de stammen zijn beschermd, is voor ons het belangrijkste. De bescherming van nieuwe stammen is echter niet erg gebruikelijk in de gistmarkt. De meeste giststammen die worden gebruikt voor de productie van wijn, bier een eerste generatie bio-ethanol, zijn niet beschermd. Het gevolg is dat iedereen elkaars giststammen gebruikt. Een ander gevolg is natuurlijk dat bedrijven nauwelijks investeren in verbeterde giststammen. Zodra je je nieuwe en verbeterde giststam op de markt brengt, kan iedereen er immers mee aan de slag gaan. Het is voor ons daarom heel belangrijk onze verbeterde stammen te beschermen, samen met de mutante allelen.”

Hoe dwingen jullie bescherming van jullie IE af?

Johan Thevelein: “Een van de zaken die in ons voordeel werken, is het zeer geringe aantal ‘road-to-market’-bedrijven. Er zijn wereldwijd nog slechts vier grote producenten van industriële giststammen over, en met deze producenten onderhouden we goede contacten en werken we nauw samen. Zij zullen niet met een van onze stammen aan de haal gaan. Als ze dat zouden doen, zouden wij er snel achter komen.” Marcelo do Amaral: “Het afdwingen van octrooien is in onze sector gewoonlijk een nachtmerrie. Octrooibescherming zal vooral worden bereikt door een sterke onderlinge verstandhouding en betrokkenheid met een selectief aantal partners. Grote bedrijven zullen IE namelijk gewoonlijk respecteren, al is het maar vanwege hun interne nalevingsprocedures. Mede vanwege de noodzaak om ons IE te beschermen, doet Global-Yeast geen zaken met kleinere gistproducenten. Bij kleinere bedrijven is het risico groter dat ze onbedoeld inbreuk maken op onze octrooien. Wat ons ook helpt is dat er slechts twee belangrijke markten zijn voor bio-ethanol, de VS en Brazilië. Beiden hebben een duidelijk regelgevend kader en in beide landen betekenen octrooi-inbreuken een schending van de federale wetgeving.”

Hoe zien jullie de toekomst van GlobalYeast?

Marcelo do Amaral: “ Er is een enorme vraag naar geavanceerde industriële biotechnologie en wij beschikken over de meest uitgekiende wetenschappelijke kennis en technologie om in deze behoefte te voorzien. Er liggen enkele grote uitdagingen op ons pad. De eerste is het vertalen van onze capaciteiten naar producten die ingang kunnen vinden in een conservatieve markt. Als we daarin slagen, zullen we onze klanten rijker maken, een duurzame bron van schonere brandstof en chemicaliën creëren en een redelijk deel van de baten voor onszelf mogen houden.”

Johan Thevelein: “Het GlobalYeast-concept is altijd geweest een bedrijf te zijn dat zaken verkoopt en zo snel mogelijk winst maakt. We zijn nooit bedoeld als een R&D-gedreven bedrijf dat comfortabel binnen de schoot van het VIB blijft om interessant onderzoek te doen en daarbij investeringskapitaal te verspillen. Daar heb ik sterk op gehamerd bij de oprichting van GlobalYeast: ik wil een echt bedrijf runnen, een onderneming die geld verdient. Daarom richten we ons sterk op het doen van wat nodig is om producten zo snel mogelijk op de markt te krijgen.”

Deel dit artikel