Probiotisch gebouwontwerp

De Biennale van Venetië introduceerde in 2021 een nieuw begrip in de architectuur: het probiotisch gebouwontwerp. Vanaf de 19e eeuw hebben architecten en huisvrouwen geprobeerd om de binnenkant van onze huizen zo schoon en abiotisch mogelijk te houden. Maar recente ontdekkingen laten zien dat ‘goede’ bacteriën ‘slechte’ kunnen tegenhouden. Waarmee het gezondheidseffect van een gebouw wordt verbeterd. Sommige architecten vragen zich nu af: hoe kunnen we in het ontwerp van onze gebouwen de goede bacteriën bevorderen? Een uitdagend en nog vrijwel onontgonnen terrein.

probiotisch
Illustratie van onze kijk op micro-organismen: van asociale ziekteverwekkers tot het One Health Concept waarin micro-organismen centraal staan: een positief verband vormend tussen alle levensgebieden. Gabriele Berg, Daria Rybakova en 33 anderen, Wikimedia Commons. Klik om te vergroten.

Gezondheid door gunstige bacteriën

Bacteriën kunnen onze gebouwen gezonder maken. Met ‘microbiële architectuur’ of ‘probiotisch ontwerp’ proberen onderzoekers te ontdekken hoe en waarom. Dit is een nieuw terrein in de bio-economie, waarin architectuur en microbiologie worden gecombineerd. Hoe kunnen we gezonde bacteriestammen bevorderen in onze gebouwen? Op zo’n manier dat zij actief blijven, en in actie komen wanneer ‘slechte’ bacteriën binnenkomen? Zoals gezegd, dit is een nieuw veld van wetenschappelijk onderzoek. Wij weten dat een gezond microbioom de gezondheid kan bevorderen. Kunnen we dat ook beïnvloeden? Kunnen we een probiotisch gebouwontwerp maken met positieve gezondheidseffecten, door de daarin vervatte gunstige micro-organismen?

Zo’n visie is vrijwel tegengesteld aan de visie die in de negentiende eeuw ontstond. Toen nam de geest van reinheid bezit van de mensheid. Met de ontdekking van bacteriën ontstond de behoefte, hen uit te bannen. Dit leidde tot de zuivering van gebouwen, zoals door pleisteren en verven; en natuurlijk tot een algehele cultuur van reinheid. Een cultuur die we nog niet helemaal hebben overwonnen. In de architectuur heerst nog de antibiotische geest. Maar nu krijgt een tegenstroming meer gewicht: het idee dat goedaardige bacteriën goed zijn voor onze gezondheid. Een ontwerpfilosofie die de naam NOTBAD heeft gekregen: Niches for Organic Territories in Bio-Augmented Design. Resulterend in het probiotisch ontwerp waarbij levende gemeenschappen van gunstige micro-organismen worden toegepast in onze gebouwen.

microbioom
Uitleg van de term microbioom. Deze omvat zowel de microbiota (gemeenschap van micro-organismen) als hun ‘theater van activiteit’ structurele elementen, metabolieten/signaalmoleculen, en de wijdere omgeving). Gabriele Berg, Daria Rybakova en 33 anderen, Wikimedia Commons. Klik om te vergroten.

Het belang van het microbioom

Een microbioom is een gemeenschap van micro-organismen, kenmerkend voor een bepaalde plaats (bijvoorbeeld in onze darmen). De term slaat niet alleen op de aanwezigheid maar ook op de activiteit van deze organismen. We vinden overal ter wereld microbiomen. Klein maar alomtegenwoordig. Macro-verschijnselen als de kringloop van fosfaat en stikstof worden aangedreven door zulke microbiomen. Ook in ons lichaam vervullen micro-organismen vitale functies die ons in leven houden.

Het idee dat gemeenschappen van micro-organismen een positief effect op ons kunnen hebben drong pas goed tot ons door met het gebruik van probiotische yoghurt en ander probiotisch voedsel. De betrokken micro-organismen maken stoffen als vitamines, antioxidanten en enzymen – stoffen die ons lichaam nodig heeft maar die we vaak niet zelf kunnen maken. Het effect hiervan is bij lange na nog niet duidelijk. Probiotisch gebouwontwerp lijkt hierop. Hierbij planten we zorgvuldig geselecteerde micro-organismen in ons ontwerp.

Hoe probiotica werken
Probiotica beschermen ons op vier manieren tegen ziekteverwekkers in ons spijsverteringskanaal. Probiotica concurreren met ziekteverwekkers om dezelfde voedingsstoffen en laten zo minder over voor de ziekteverwekkers (A). Ze binden aan adhesieplaatsen en verminderen zo het oppervlak dat in bezit kan worden genomen door de ziekteverwekkers (B). Ze kunnen immuuncellen stimuleren on cytokinen af te scheiden, die de ziekteverwekkers kunnen vernietigen (C). En ze kunnen deze ook direct aanvallen met bacteriedodende stoffen (D). Bermudez-Brito M, Plaza-Díaz J, Muñoz-Quezada S, Gómez-Llorente C, Gil A, Probiotic Mechanisms of Action. Ann Nutr Metab 2012;61:160-174. Beeld: Rachelshoemaker, Wikimedia Commons.

Probiotisch gebouwontwerp

Bij probiotisch gebouwontwerp steunen we actief gezonde micro-organismen om bezit te nemen van onze gebouwen. Daarmee ontmoedigen we ziekmakende micro-organismen. We kunnen de gunstige micro-organismen zien als gezondheidssupplementen, zelfs al nemen we deze niet waar. Zelfs in de buitenlucht kunnen gunstige micro-organismen de lucht filteren, en zuiveren van ziekmakende verontreinigingen. Ook al zou praktische toepassing nog wel even op zich kunnen laten wachten.

Gunstige micro-organismen kunnen ook van groot belang worden voor ziekenhuizen – bij het onderdrukken van schadelijke bacteriestammen. Deze laatste beginnen een groot probleem te worden. Met het gebruik van antibiotica en antibacteriële chemicaliën hebben we een evolutionaire wapenwedloop in gang gezet; die erop uit zou kunnen draaien dat sommige bacteriestammen niet meer vatbaar zijn voor onze bestrijdingsmiddelen. Ziekenhuizen steriliseren hun instrumenten en oppervlakken met krachtige chemicaliën. Waarbij de gunstige soorten ten onder gaan samen met de zieknakende. Door gunstige micro-organismen te steunen zouden we geheel nieuwe omstandigheden kunnen scheppen; met een gezondere omgeving voor onze patiënten.

Richard Beckett, probiotisch pionier 

Worldbiomarketinsights.com bespreekt het werk van Richard Beckett, een pionier op dit gebied. Hij is een probiotisch ontwerper aan het University College London en onderzoekt hoe we met bacteriën een gezond huis kunnen maken. Zijn werk toont aan dat levende bacteriële gemeenschappen de groei van schadelijke micro-organismen kan tegenhouden door die van gezonde organismen te bevorderen.

Beckett ontdekte niet alleen welke bacteriën dit gunstige effect hebben, hij ontwikkelde ook ondergronden waarop deze goed kunnen groeien. Een ideale ondergrond steunt de goede bacteriën maar laat deze meestal in slapende toestand. Maar als de omstandigheden verslechteren – als er bijvoorbeeld luchtvervuiling binnenkomt, of een giftige schimmel, zouden ze zich snel moeten vermenigvuldigen om de nieuwe situatie te bestrijden. Beckett ontdekte dat keramische hybride materialen uitstekende probiotisch bouwmateriaal vormen. Ze maken de kans op het overleven van bacteriën zo groot mogelijk.

Luffa

Een studio uit New York. The Living, ontwierp een paviljoen voor de Architectuur Biënnale in Venetië in 2021. Hierin lieten ze zien hoe organische materialen met microbiële eigenschappen kunnen worden gebruikt in gebouwen, waarmee gezondere omgevingen voor mensen worden gemaakt. Dit onderzoek gaat nog door. In het paviljoen zijn bio-receptieve materialen verwerkt – in oppervlakken die verschillen in temperatuur, vochtigheidsgraad, luchttoevoer en voedingsstoffen. Deze organische, levende materialen ondersteunen kolonies van micro-organismen die de gezondheid van mensen in hun buurt ondersteunen.

De installatie is gemaakt van gedroogde luffa-vezels – een goedkoop, hernieuwbaar en snelgroeiend gewas dat groeit op tropische en subtropische klimplanten. De daarvan gemaakte oppervlakken vormen een sterk en organisch materiaal; een ideale ondergrond voor micro-organismen. Volgens The Living kan luffa goed worden aangepast aan diverse milieus. Bijvoorbeeld aan kantoren en restaurants, waar het kan worden verwerkt in scheidingswanden en akoestische plafonds. Het materiaal kan ook worden gebruikt voor de buitenmuur van kantoren, waarbij het ziektekiemen uit de lucht kan halen.

Microbiomen binnenshuis

Voor toepassing binnenshuis moeten we kunnen testen; om vast ts stellen welke microbiële gemeenschappen leven in een gebouw. Worldbiomarketinsights.com noemt CoreBiome, een spin-off van de Universiteit van Minnesota. Ze nemen en analyseren overal microbiomen, van landbouwgrond tot mensenlichamen. Hun site speculeert dat wij ooit, op basis van genetische informatie verschaft door een bedrijf als CoreBiome, de microbiële tekortkomingen kunnen vaststellen van een binnenruimte. En dan met geschikte microbiomen het gezondheidsprofiel zullen verbeteren. Maar dat duurt nog wel even. We moeten eerst nog veel onderzoek doen, voor we gericht het probiotisch profiel van onze gebouwen kunnen beïnvloeden.

Dit geldt ook voor het verband tussen onze gezondheid en de verscheidenheid van goedaardige micro-organismen. Het bedrijf mBodyMap inventariseert zulke verbanden. Maar in het algemeen weten we nog maar weinig van de wisselwerking van microbiomen in ons lichaam en in het milieu. Daardoor weten we ook nog niet precies wat voor bouwmaterialen ons probiotisch organisme zullen ondersteunen. Er is op dit gebied nog veel te onderzoeken!

Interessant? Lees dan ook:
Psychologie van innovatie: biotechnologie moet leren luisteren!
De microbiële voedselrevolutie
Wie zijn wij? Het microbioom opnieuw bekeken 

(Visited 32 times, 1 visits today)

Plaats een reactie