Contagium vivum fluidum (besmettelijke levende vloeistof)

Martinus Beijerinck en zijn zus Henriette, uit archief TU Delft

We bezochten alweer 15 jaar terug de stoffige rommelzolder van het Kluyverlab van de TU Delft. Daar doken toen net fotografische glasplaten op die Martinus Beijerinck (1851-1931) maakte van biergistcellen, als natuurfotograaf van de microbiologie (1886). Hij zou de eerste wetenschapper zijn die een ‘virus’ beschreef (1898) als ‘contagium vivum fluidum’.

Een virus is een eiwit-envelop met (meestal) slecht nieuws er in verpakt in RNA-moleculen. Er komt steeds meer waardering in ecologenland voor de rol die virussen in de natuur spelen. Want de meeste virussen zijn namelijk ‘bacteriofaag’, ze ‘eten’ bacteriën om zichzelf te vermeerderen.

Dus zonder virussen zouden we in de bacteriën omkomen. Ook geen pretje.

Glasplaatfoto van bacteriën, van natuurfotograaf Martinus Beijerinck, Bron: archief TU Delft.

Stoffige Zolder van Kluyverlab
Beijerinck zijn natuurfotografie op microbiologisch terrein, en de correspondentie met zijn opvolger Kluyver, die werden samen met een eeuw oude wetenschapsjournaals van Gerrit van Iterson (stichter Botanisch Tuin TU Delft) toevallig ontdekt begin dit millennium. De vondst kwam boven het stof op zolder vandaan, dankzij het bezoek van een elektricien die de bedrading kwam controleren.

De TU stelde een archivaris aan, Lesley Robertson om de vondsten te keuren, de wetenschappelijke handschriften op leesbare wijze te vertalen ‘uit het Beijerinckian’, en ter beschikking te stellen aan geïnteresseerde historici en wetenschappers. Dat deed Robertson door het materiaal op CD-rom over te zetten.

Wat nu met die CD-roms gebeurt is niet bekend. Het zou mooi zijn vanuit natuurhistorisch oogpunt als je die Nederlandse wetenschapsgeschiedenis via internet kon inlezen… Zie daartoe ook het werk van orchidee-jager Ed de Vogel, die alle materiaal van orchideen uit Nieuw Guinea van CD-rom op een prachtige webzijde overzette.

Geïnteresseerde onderzoekers kwamen vooral vanuit Japan en de Verenigde Staten op bezoek. Daar genoten Beijerinck en zijn opvolger aan de Polytechnische Hogeschool Delft als hoogleraar, Albert Jan Kluyver een iconische status als grondleggers van de biotechnologie.

Het laboratorium van Beijerinck; bron archief TU Delft

Japanse en Amerikaanse biotechnologen op Delftse bedevaart
Voor de universiteitskrant maakten we er het artikel ‘Geheimen uit een stoffige snoeptrommel’ over‘. Wat bij het bezoek vooral verbazing wekte, dat was dus de achteloze wijze waarop men in Nederland – hier de TU Delft – met die belangrijke wetenschapshistorie om ging. Zoals Robertson toen stelde:

In de jaren tachtig heeft de American Society for Microbiology geprobeerd de archieven van het Kluyverlab in handen te krijgen, omdat het hier toen op zolder lag te vergaan

Zoals ik beschreef voor de TU:

Een reden voor de verwaarlozing van de papieren labgeschiedenis, die tot 2000 duurde, was het gebrek aan deskundigen, zegt ze. “Je kunt niet iedere willekeurige museumstagiair hier aan de slag zetten”, aldus Robertson. “Voor het begrijpen van de geschriften van Beijerinck en Kluyver is veel microbiologische kennis nodig.

“Het vertalen van wetenschapsjournaals naar het Engels (voor buitenlandse websitebezoekers) is het meest arbeidsintensief.

“Kijk naar de brieven van Beijerinck”, zegt Robertson. “Die moet ik eerst uit het ‘Beijerinckian’ vertalen naar het Nederlands en dan van Nederlands naar Engels. Hij had behalve een lastig handschrift ook de gewoonte om maar de halve naam van een microbe te noemen. Ik moet zelf de exacte soort uitzoeken. Zo ben je aan twee bladzijden vertalen al vier dagen kwijt.

Die wetenschapsjournaals zijn soms zo’n onoverzichtelijk gekrabbel, dat ik ze maar uit de ogen van onze studenten houd. Anders zouden ze er nog een voorbeeld aan nemen.”In de eindejaarseditie van internationaal wetenschapstijdschrift Advances in Applied Microbiology van 2003 gaf Robertson op verzoek van de redactie alvast een beknopte bloemlezing over het materiaal uit de papierbakken

Beierinck als besnord en cholerisch-melancholisch genie

De TU kreeg geld van de Mondriaanstichting om een klimaatkamer te maken, waarin de antieke wetenschappelijke correspondentie bewaard kon worden. Op hun webzijde vertellen ze nu iets over Beijerinck en de collectie.  Van enkele van de archiefbeelden maakte ik screenshots ter begeleiding van dit verhaal.

Of Robertson daar nog werkt is me niet bekend. Er werd in ieder geval een soort minimuseum ingericht waarin de werkkamer van Beijerinck is nagemaakt. Dat staat ook op de webzijde van de TU afgebeeld

Het schijnt dat vooral Japanse bezoekers zich hier graag op bezoek laten fotograferen. Het zou aardig zijn nu te zien, wat er van de collectie geworden is. Ware het niet, dat de Powers that Be ons land en alle onderwijs op slot hebben gezet. In Japan doen ze dat nu niet, alle economie, sociaal verkeer gaat door, restaurants zijn open, scholen eveneens. Terwijl daar niet minder besmettingen waren met Covid-19.

De Japanse regering hoopt mogelijk tevergeefs nog dat ze de Olympisch Spelen kunnen laten doorgaan.

De monnik en zijn bier

Natuurfotografie van Biergist
Beijerinck was een plantkundige die aanvankelijk aan de Landbouwschool in Wageningen werkte. Hij kwam echter eerst in 1884 werken bij de Nederlandse Gist- en Spiritus Fabriek (NGSF), van de aan de Polytechnische School in Delft afgestudeerde Van Marken. Die fabriek zou later na fusie met een farmaceut Gist Broccades gaan heten en bijvoorbeeld penicilline gaan maken.

Gist Broccades werd 1998 door DSM overgenomen, en bestond afgelopen jaar 150 jaar. Van een biotechnoloog van Friesland Campina hoorde ik, dat diep onder die locatie in een bunker nog allerlei virussen en bacteriën bewaard worden.

Beijerinck kwam hier in het eerste microbiologische laboratorium voor industrieel gebruik werken. Hier werd op industriële schaal bakkersgist ontwikkeld, Saccharomyces cerevisiae, dat bierbrouwers ook gebruiken bij het brouwen van bier van ‘hoge gisting’, dus op hoge temperatuur. Ook maakten ze zo dus ‘spiritus’, alkanolen die je op biologische wijze met gist uit suikers produceert.

Saccharomyces betekent zoiets als ‘suikerverterende schimmel’. Cerevisiae wordt dus voor vergisting op hogere temperatuur gebruikt, de variant pastorianus voor gisting op lage temperatuur. Al langer bestond de wens naar meer controle over het brouw- en bakproces. Dus dan moet je die biologische fabriekjes die gistcellen zijn beter leren kennen, welke stoffen ze in welke hoeveelheden maken.

Daartoe diende het lab waar Beijerinck ging werken.

De brouwerij van Insel Brouwerij Rugen

Beijerinck zou de eerste microbioloog en plantkundige zijn, de deze biergistcellen op glasplaatfoto’s vastlegde. Die glasplaatfoto’s van toen 120 jaar oud kwamen dus in 2004 onder het stof vandaan van de zolder van het Kluyverlab.

Het kweken van ophopingsculturen van een specifieke gistsoort, een door Beijerinck (1886) geperfectioneerde kweekmethode, maakte het eind negentiende eeuw pas echt mogelijk om bier een smaak te geven die je van tevoren kunt voorspellen. Dat is ook de tijd, dat Heineken haar A-gist’ ontwikkelde.

Al die lekkere speciaalbiertjes, waarbij je op smaak kunt sturen, die zijn ironisch genoeg pas mogelijk geworden dankzij de industriële gistcultures van Heineken cs en het biotechnologisch onderzoek sinds Beijerinck. Die oude monniken brouwden op gevoel, maar konden dus nooit een constante smaak garanderen. Omdat je niet 1 gistculture van 1 soort afzonderlijk kon kweken. En ieder gist-type kan weer andere bijproducten in andere verhoudingen maken.

Beijerinck was daarin een industriële pionier, ook bij het kweken van afzonderlijke soorten bacteriën in ophopingscultures. (op petrischaaltjes)

Platen die Henriette Beijerinck maakte van de zieke tabaksplant met knolletjes. Die bleken dankzij een virale plantenziekte te ontstaan. Bron:Archief TU Delft

Contagium vivum fluidum
Beijerinck was de eerste die in 1898 dat Latijnse woord ‘virus’ voor iets dat overal tussendoor glipt gebruikte. Dat het ‘viraal’ kan gaan, en dus ook langs de filters kon glippen die hij gebruikte om microbiologisch materiaal op te vangen. Hij deed proeven om een plantenziekte te verklaren aan de Tabaksplant. Dat leken net zwellingen, zoals een gal op een eikenblad van een galwesp.

Al dacht Beijerinck als plantkundige meer aan de zogenaamde wortelknolletjes, die je bij stikstofbindende planten vindt op de wortels. Die knolletjes bevatten bacteriën, die Stikstof (N2) uit de lucht in plantenmeststoffen in ammonium, dus een meststof voor de plant.

Van die ziekte vermoedde Beijerinck een bacteriologische oorsprong, omdat de fytotoxicologische werking afnam als hij het vocht uit de wondknolletjes op de plant verwarmde tot 90 graden.

Beijerinck kon toen al wel bacteriën fotograferen, maar het virus was te klein om met de toenmalige techniek zichtbaar te maken. Dus noemde hij het een ‘contagium vivum fluidum’, een besmettelijke levende vloeistof. Pas na de uitvinding van de elektronenmicroscoop in de jaren ’30 werd het mogelijk om deze virussen zichtbaar te maken. Nu kunnen ze aan de TU Delft zelfs atoompjes zichtbaar maken met de nieuwste generatie van die microscopen.

Daar was nanoprof Cees Dekker toen rond 2004-5 mee bezig en Leo van Kouwenhoven.

Daarom kozen we de naam ‘Interessante Tijden’…

Nanobots
Een virus is eigenlijk niet meer dan een biologische nanobot, een eiwit envelop met slecht nieuws er in verpakt. Of het ook ‘leven’ is, je kunt daar biologisch een balletje over opgooien. Het kan zichzelf reproduceren, en werkt daarbij op moleculair niveau als parasiet.

Dat slechte nieuws in de eiwitenvelop wordt gevormd door de RNA-moleculen, die vervolgens de biologische cel die ze binnendringen gebruiken als materiaal om zichzelf te kopiëren. RNA is een variant op DNA, dus een biologische code zoals je nu bij computerprogramma’s nullen en 1-nen hebt waarop de instructies staan: dit gaan we doen.

Het is niet enkel kommer en kwel met virussen…

RNA vind je normaliter in de energiefabriekjes van een biologische cel, de ribosomen. Er zijn theorieën, dat dit RNA dus oorspronkelijk van virussen afkomstig kan zijn. Dat die hun RNA-materiaal achterlieten, na een bacterie te invaderen. Zoals men nu ook denkt, dat de ribosomen eigenlijk vroeger bacteriën waren, die met een cel samengingen werken tot functionele eenheid.

De laatste decennia krijgen biologen meer waardering voor virussen. Dat komt door erkenning van hun rol als bacteriofaag: dus als slecht nieuws voor bacteriecellen, die ze binnendringen en onschadelijk maken. Een voorbeeld is het uitschakelen van cyanobacterieen, blauwalgen. Zouden virussen ze niet uitroeien, dan zou de hele zee in een algenbloei ontaarden, zo is het idee.

Schildering Henriette Beijerinck wortelknolletjes (rechtsonder)

Henriette Beijerinck de kunstschilder
Zoals de Koninklijke Bibliotheek al toonde met de heruitgave van de platen van Maria Sybilla Meriam: het zijn vaak vrouwen die in prachtig detail de natuur in schildering kunnen vastleggen, die artistieke inslag. Beijerinck zou nooit trouwen als chronisch depressief perfectonist.

Beijerinck leefde met zijn zussen samen, en zijn zus Henriette leverde de tekeningen en schilderingen bij zijn studies. Zoals van de tabaksplant hier, en die van de wortelknolletjes. Die kon Beijerinck dan gebruiken bij zijn lezingen, als de vroeg 20ste eeuwse variant op de powerpoint-presentatie. Toen Beijerinck in 1931 overleed, verbrandde Henriette al zijn persoonlijke correspondentie.

Maar de aan Kluyver en andere TU-mensen gestuurde correspondentie bleef dus bewaard, en die werden door Robertson nu op cd-rom overgezet, ‘vertaald ‘uit het Beijerinks’.

Groenbemester Vlinderbloemigen, na onderploegen verrijk je de bodem zo met organische stof en stikstof

Beijerinck vormde wat dat betreft een karakter-tegenpool van zijn opvolger aan de TU Delft als hoogleraar: Albert Jan Kluyver. Die aimabele kettingroker bouwde het laboratorium uit tot internationaal vermaard instituut voor biotechnologie en ging nauw samenwerken met de industrie, zoals het latere Gist Broccades. Ze ontwikkelden bijvoorbeeld methodes om biogas te maken.

Op die erfenis bouwt de TU Delft vandaag nog door met het Kluyverlab. De voor de landbouw belangrijkste ontdekking van Beijerinck, die mogen we niet onvermeld laten. Hij ontdekte en beschreef hoe bacteriën in de knolletjes op wortels van ‘stikstofbindende planten’ dus ammonium maken van stikstof uit de lucht.

Zonder dat proces was nu geen biologische landbouw met groenbemesters mogelijk., althans: dan wist je niet precies wat je aan het doen was. Je kunt kortom niets dan bewondering hebben voor dit historisch-wetenschappelijk icoon van Hollandse bodem. Hup Holland!

4 Replies to “Contagium vivum fluidum (besmettelijke levende vloeistof)”

  1. Mooi artikel. Helaas heeft dit land zichzelf al de das omgedaan. Deze tijden komen niet meer terug. Wetenschappelijke budgetten gaan al lang alleen naar nutteloze zaken als klimaatverandering om iets te noemen..

  2. Mooi stuk, Rypke.
    (Er staat wel ergens telescopen waar je vgs mij microscopen bedoelde.)
    Als je me toestaat te reageren?

    Dat van die tabaksplant vind ik ook erg leuk. Ik heb een aantal jaren terug een studietje gedaan naar virussen en vond zo dat we nogal geïnfecteerd zijn met o.a. het cytomegalovirus wegens ‘foutjes’ van mensen. Das niet zo leuk, en daarom ben ik dus wel wat huiverig voor al te wijze mensen.
    Maar ik las toen o.a.a ook over het tabaks-mozaïek-virus. Fantastisch. Die opbouw van de microtubuli alleen al! het lijken wel een soort spieren. En dan die programma’s erin! (Ik weet wat van compoeters) Niet te geloven, die intelligentie. (Als alleen al een virus al zo intelligent is, laat staan als er zaken in het al gaan samenwerken! Het leven is niet alleen maar piepklein maar misschien ook waanzinnig groot.)
    Wat ik wel eens denk tegenwoordig; zouden we niet ‘bestuurd’ worden (uiteindelijk) door onze cellen zélf? Zodat bijvoorbeeld het cytoplasma samen met de mitochondriën het eigenlijk voor het zeggen hebben? Immers, zonder o.a. die twee is er weinig (o.a. mensen-) leven, hè? Misschien dat mensen daarom al gauw ‘elementair’ gedrag vertonen waar anderen meer geleerden dan op hun beurt dan weer (mis-) gebruik van kunnen (en -) maken? Sommige zijn slimmer, is het niet?
    Het is zomaar een idee, want ik vraag me wel eens af (vaak zelfs) waarom mensen doen zoals ze doen. En dan probeer ik naar de bron van alles te komen, naar het ‘begin’. Waar zit de ‘bestuurder’ van ons eigenlijk? Niet dat we dat dan meteen zouden ‘zijn’, maar enige (uitgebreidere) zelfkennis zou soms toch wel handig kunnen zijn. Het essentiële leven gaat ook van moeder op kind: dat blijft altijd hetzelfde ‘vlees’. Het DNA zou dan de ‘bouwdoos’ kunnen zijn met de geschikte matrixen van de eiwitten en zo. De cel zélf dus zou wel eens belangrijker kunnen zijn dan we denken of menen te weten. Immers, alle cellen in één lichaam zijn kopieën van elkaar die gespecialiseerd zijn. Maar in wezen zijn ze één. De hersenen zouden ook door die cellen ‘gecreëerd’ kunnen zijn in de loop der evolutie. Lijkt me eigenlijk logisch. Ook de mensen zouden zo als eenheid gezien kunnen worden, gelet op het moeder DNA. In wezen zijn we dus één, en zouden we niet zoveel domme ruzie moeten maken, aangevoerd door TPTB (maar dit terzijde).
    Maar goed, het is maar een ideetje. Maar het wellicht zou wel goed kunnen zijn als meer mensen zich dit zouden realiseren. Misschien gaan ze dan eindelijk wijzer ‘worden’ en samenwerken i.p.v. elkander uit nijd of afgunst (in wezen een vorm van hebzucht=wil tot leven (?) ) tegen te werken: ik en mijn familie en de rest kan het heen en weer krijgen. Misschien komt het ‘ego’ ook ‘uit’ de cellen zelf? Immers, Rypke, is niet ten diepste alles onderhevig aan de vraag ja of nee? Wil de cel dit wel of niet? Lekker of vies? Sexy of stompzinnig? Aantrekkelijk of afstotend? Warm of koud. Wel of niet dus. Eten, drinken en een dak is al dat we nodig hebben, zo gezien. De rest is vervelende bijzaak verzonnen door euh. . . tsjaaaahh.

    Daarom is Christus bovennatuurlijke liefde misschien? Zoals uit God. Want die staat boven de meercelligen waarschijnlijk.
    En zo bezien is politiek een spel van de natuur. Winnen willen we! Hebzucht, sprak Krishnamurti (J.), kun je zien als de drijfveer achter alles van de mens. Wie zijn hebzucht tevreden weet te stellen en er richting aan wenst te geven is niet zo een dier meer wellicht?
    En das dus moeilijk. ‘Tegen’ de natuur (te lijken) ingaan vergt misschien bovennatuurlijke wijsheid. Maar ja.
    Gegroet.

  3. zoek en zij zult vinden , zoek onderzoek steeds weer, maar als je de bevolking er mee wil vernietigen dan ben je volgens mij niet goed bezig. Daar bid ik voor en ik bid natuurlijk ook voor de onschuldigen. Sterkte in deze nieuwe tijd.

Laat een reactie achter aan Nans Antwoord annuleren

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *