Je kunt er ziek van worden, maar juist ook beter. We eten en drinken ze, en er zijn er waar we automatisch van walgen. Het rijk van de schimmels en de gisten is veelzijdig, veelvormig en nog grotendeels onontgonnen. In het net verhuisde Centraal Bureau voor Schimmelcultures wordt niet alleen een grote collectie in stand gehouden, maar ook uitgezocht wat een schimmel schadelijk maakt en wat juist niet.

“Nee”, grinnikt dr. Teun Boekhout, “op feestjes klinkt het niet zo goed. Wat doe je? Ik onderzoek schimmels en gist.” Maar het aardige is dat hij daarna onmiddellijk om zich heen kan wijzen. Het nut van zijn onderzoeksterrein ligt altijd wel voor het opscheppen, en inschenken. Bier, wijn, brood, kaas, champignons, elk rechtgeaard feest biedt hapjes en drankjes die niet zouden bestaan zonder de bijdragen uit het grote rijk van de fungi.

Zo luidt de minder onaantrekkelijke, Latijnse naam voor schimmels en gisten. Wie ze onderzoekt heet ook wel mycoloog. De bumperstickerrage van een aantal jaren geleden is ook aan deze beroepsgroep niet voorbijgegaan. Mycologists have more fungi, luidt de tekst op zo’n sticker die nog ergens op een kast geplakt zit in een van de werkkamers van het Centraal Bureau voor Schimmelcultures waar Boekhout (46) werkt. Als ze ergens veel fungi hebben is het inderdaad daar. Het bewaren en verkopen van zo’n 40.000 verschillende levende schimmels en gisten is een van de taken van het Akademie-instituut dat al in 1904 is opgericht. Onderzoekers uit de wetenschap en de industrie zijn de afnemers.

Doordringen

Maar de ‘fun’ van fungi zit hem voor Boekhout  niet direct in het verzamelen, al begon de moleculair bioloog zijn carrière in het Rijksherbarium in Leiden, waar hij meewerkte aan de dikke Paddenstoelenflora van Nederland. Ook later zocht en verzamelde hij paddestoelen, in Colombia in de bergen, iets wat deel uitmaakte van onderzoek naar het ecosysteem daar. En oké, bij Castricum waar hij een caravan heeft staan, wil hij nog wel eens wat morieljes plukken. Maar verder doordringen in wat ook wel het Vijfde Rijk genoemd wordt, omschrijft misschien toch het beste waar hij zich dagelijks mee bezighoudt.

Een stapel loodzware boeken met titels als The Yeasts  heeft hij klaargelegd voor het gesprek. Het zijn standaardwerken, waarin vele soorten van de organismen beschreven worden die geen dieren zijn, geen planten, geen bacteriën en geen virussen. De plaatjes zijn vaak een lust voor het oog: fungi hebben de schitterendste vormen. Maar ondertussen is er nog heel veel onbekend over schimmels en gisten.

Vies

Vast staat dat je zoiets als ‘goeien’ en ‘kwaaien’ hebt. “Het is wat ambivalent”, drukt Boekhout het uit, “gist in je brood is nodig, schimmel erop is vies.” Het is grappig te zien dat hij dat laatste zelf ook nog altijd echt vindt. Later komt hij nog een keer terug op hoe beschimmeld brood ruikt, en hoe dat tegenstaat. Er bestaan dus ziekmakende schimmels, en daar zijn onze neuzen op geconditioneerd, maar ook erg belangrijke betermakende, zoals penicilline en andere antibiotica. “Dan heb je ook nog de vleesvervangers, zoals tofu, tempeh, en quorn, en de eetbare paddestoelen”, gaat hij verder.  “Er is een enorme variatie aan vormen en toepassingen.”

En er zijn zo veel fungi. Misschien wel anderhalf miljoen soorten. “Dat is een schatting”, zegt Boekhout, “in ieder geval is zeker dat we maar een fractie kennen. Je hebt megasoorten en kleinere soorten, en allemaal hebben ze hun eigen ecologische niche, hun eigen voorkeuren.” Nog niet zo lang geleden bleek het grootste levende organisme ter wereld een honingzwam te zijn. “Die strekte zich eindeloos uit onder de grond. Dat was toch een leuk bericht.”

Afbreken

In het grote ecosysteem vervullen fungi een cruciale rol. Bomen zijn afhankelijk van paddestoelen. Boekhout: “Ze vormen grote netwerken van draadjes die voedingsstoffen leveren. De suikers die een boom maakt met fotosynthese gaan naar de schimmels onder de grond. Zo komen ze van de ene boom naar de andere.” En ze ruimen de rotzooi op. “Huiszwam in je huis is een ramp”, zegt Boekhout, “want je krijgt het nauwelijks weg. Maar ze doen natuurlijk binnen hetzelfde als buiten: materiaal afbreken, dor en dood hout wegwerken. Ook in het tropisch regenwoud is de interactie tussen arme bodems, verterende bladeren en hout, en bacteriën en andere kleine beestjes heel belangrijk. In een samenwerkingsverband tussen Colombia en Amsterdam wordt daar onderzoek naar gedaan.”

Met Colombia zijn er banden, maar ook dichter bij huis werkt het CBS samen. Sinds kort zelfs heel dichtbij. In november trok het instituut in het vroegere pand van het Hubrechtlaboratorium of NIOB (Nederlands Instituut voor Ontwikkelingsbiologie), dat zelf naar een nu aangrenzend nieuw gebouw verhuisde aan de Utrechtse Uppsalalaan. Dat betekende het einde van twee afzonderlijke CBS-vestigingen. De ooit in grote ouderwetse villa’s begonnen en later uitgebreide afdelingen in Baarn en in Delft waren allang veel te klein.

Trilzwammen

Van oorsprong richtte ‘Delft’, de vestiging waar Boekhout vandaan komt, zich vooral op de gisten, ‘Baarn’ op de schimmels. Waarin verschillen die twee nu eigenlijk? Dat blijkt niet altijd precies aan te geven. Boekhout: “Het basisidee is dat gisten eencellige schimmels zijn. Meestal gaat dat ook op, maar de grens is niet altijd precies aan te geven. De Candida albicans, die infecties van de huid en de slijmvliezen kan veroorzaken, is bijvoorbeeld dimorf, tweevormig: ze kunnen ook draden vormen, en dat is een kenmerk van schimmels. In dat dimorfe zit hem overigens vaak het ziekteverwekkende van fungi. En als je trilzwammen buiten verzamelt dan planten ze zich daar meiotisch, dus seksueel voort. Maar binnen worden de sporen gist. In de natuur kunnen gisten a-seksueel zijn, maar doe je het met zo’n gistsoort na in een laboratorium dan kan er ook een seksuele variant met draadvorming ontstaan.”

Soorten zijn vaak erg verwant, waarbij dan de ene variant ziekteverwekkend (pathogeen in jargon) is, maar de andere niet. Over de soorten is door de nieuwe DNA-technieken de afgelopen tijd veel ontdekt. Samenwerking met het NIOB, dat immers veel genetisch onderzoek doet, ligt nu dan ook voor de hand. De vroegere taxonomen hebben het met hun indelingen van de soorten vaak wel goed gezien — hun intuïtieve veronderstellingen waren zo gek niet — maar er zijn ook verrassingen. Boekhout, enthousiast: “We hebben nu tien jaar die DNA-sequentietechnieken, en één soort blijkt er dan wel tien te zijn soms. Het heeft werkelijk tot vernieuwde inzichten geleid, en dat zal het nog een hele tijd blijven doen.”

Waar men vroeger dacht dat er zoiets was als ‘de brandschimmels’, blijken de zwarte vlekjes die je op heel uiteenlopende planten kunt aantreffen genetisch gezien mijlenver uit elkaar te liggen, ook al ziet het er onder de microscoop allemaal hetzelfde uit. Het is zelfs duidelijk geworden dat niet alle gisten afstammen van één gemeenschappelijke voorvader. In de loop van de evolutie is gist dus verschillende keren, onafhankelijk van elkaar ontstaan.

Er zijn inmiddels zo’n 2300 gistsoorten beschreven, maar daarvan zijn er maar ongeveer zeven honderd erkend als soort. In de tropen is er nog nauwelijks iets verzameld en geïnventariseerd. Met andere woorden: het terrein begint eigenlijk net ontgonnen te worden.  En dat terwijl Antonie van Leeuwenhoek toch al in 1684 in een brief aan de Royal Society in Londen wees op ‘animalcula’ (beestjes) die hij had aangetroffen in gefermenteerde mout.  Hij moet de eerste geweest zijn die gist zag.

Baby’s

Maatschappelijk nut heeft dat soortenonderzoek ook beslist. Een van de fungi waar Boekhout zich in zijn eigen onderzoek mee bezighoudt heet Malassezia, dat onder meer betrokken is bij de vorming van roos op het hoofd. “Dat blijkt een vetbehoeftige te zijn”, legt hij uit. “Het Institut Pasteur in Parijs vond uit dat er zeven verschillende soorten zijn. Welke roos veroorzaakt wil de industrie natuurlijk graag weten. Je ziet trouwens een wereldwijde stijging van de interesse in Malassezia, want het komt ook veel voor in ziekenhuizen. Het kan ziekenhuisinfecties veroorzaken. Te vroeg geboren baby’s zijn er vaak gevoelig voor. Die krijgen vet toegediend, waar de Malassezia van houdt. Dan kunnen ze sepsis krijgen, levensgevaarlijk.”

Boekhout onderzoekt ook andere ziekteverwekkende schimmels. Exact uitvinden waarin de verschillen met niet-ziekmakende varianten zitten is een belangrijk aspect van zijn werk.

De cryptococcus is nog een akelige gist, die zelfs in mensenhersens kan gaan zitten en dan hersenvliesontsteking veroorzaken. “In Afrika is dat echt een megaprobleem”, vertelt Boekhout. “Wij onderzoeken waar en hoe de cryptococcus voorkomt. Hij zit bijvoorbeeld ook in duivenmest. In Brazilië,  in São Paulo, vind je hem in de bomen.”  Soorten uit elkaar rafelen, en de kennis die dat oplevert gebruiken om ziektes te voorkomen of genezen, dat is het doel.

Maar ook in de ecologische sfeer zijn er praktische toepassingen te over met fungi. Geen wonder dat het CBS ook samenwerkt met het Nederlands Instituut voor Oecologisch Onderzoek, dat Boekhout in de wandeling “Heteren” noemt. In de landbouw kun je weer gebruik maken van biologische bestrijding van schimmels met behulp van parasieten. Voor het overige is er nog erg veel duister. Boekhout geeft nog een voorbeeld: “Met behulp van de elektronenmicroscoop zien we ook heel opvallende dingen. Bij de dwarswanden in de schimmeldraden zitten speciale celorganellen: de porenkap. Wat daar de functie van is? We hebben geen idee.”

Maar naast alle hightech spelen amateurs op het terrein van de fungi ook nog steeds een belangrijke rol. “Die hebben veldboekjes”, zegt Boekhout, “en zijn goed gedocumenteerd. Die boekjes zijn gebruikt om de veranderingen in de Nederlandse Paddestoelenflora vast te stellen. Op basis daarvan wordt vaak het beleid in de natuurbescherming gebaseerd. Ze vinden ook van alles. Mij zou het niet verbazen als op een dag het seksuele stadium van de cryptococcus binnengebracht werd door een amateur.”

We maken nog een toertje door het vers gerenoveerde gebouw, waar ongeveer zestig mensen werken. Laboratoria met buisjes, kantoren met beeldschermen. De ruimte waar schimmels bewaard worden in vloeibare stikstof (min 196 graden Celsius) en in vriezers (op min 129 en min 80 graden) doet denken aan een grote instituutskeuken. Enorme metalen ketels die herrie maken. Elke schimmel heeft zo zijn eigen gebruiksaanwijzing. De collectie op peil houden is een fikse organisatie. Vaak moet er overgeënt worden. Boekhouts Malassezia’s bijvoorbeeld eens in de vier weken.

Romantiek

Wat verderop zijn er klassieke uitstalkasten met eindeloze rijen reageerbuisjes, allemaal met weer een andere soort uit de collectie. Het materiaal waarop schimmels het best gedijen verschilt ook. Meikers is vaak geschikt, net als aardappelextract. Er staan grote flessen vol van dat spul dat je volgens Boekhout het beste zelf kunt maken. Ergens anders staan kleine plantenpotjes met inktzwammetjes. “Je zou ze zo kunnen verkopen om in de vensterbank te zetten”, lacht Boekhout. In deze omgeving is nog iets op te snuiven van de begintijd van het CBS, en de jaren twintig, toen een collectie gisten nog kon worden uitgeruild voor wat erlenmeyers — van die glazen kolven die toen nog maar net waren uitgevonden. 

Voor die romantiek is ook Boekhout niet ongevoelig, maar dat de toekomst er anders uitziet leidt geen twijfel. Vlak daarvoor nog had hij met trots de website van het CBS laten zien. Elke dag wordt er een update gemaakt, omdat er weer zo veel gensequenties bijgekomen zijn. Voer voor onderzoekers van allerlei slag. Tienduizend bezoekers per week trekt de site inmiddels. En die dikke standaardwerken — op de nieuwe versie van The Yeasts zal Boekhouts naam als een van de samenstellers vermeld staan — verdwijnen binnenkort, want dan worden ze vervangen door cd-roms, of door databases op internet.

Eenmaal weer buiten lijkt het herfst, ook al is het lente. Duister en regen. Echt paddestoelenweer. Het is allemaal nog wat kaal, maar het pad naar de ingang die het instituut deelt met het Hubrechtlaboratorium voor ontwikkelingsbiologie is zo te zien net af. Binnenkort zal het grote bord ‘Centraal Bureau voor Schimmelcultures’ dat nu toch tegen de muur leunt wel een vaste plek krijgen.