Wetenschap - 10 september 1998

Een beetje stress maakt plant gezond

Een beetje stress maakt plant gezond

Een beetje stress maakt plant gezond
Fotosynthese te gelde gemaakt
Wie gebruik maakt van de mechanismen bij de fotosynthese van planten heeft de toekomst, is de stellige overtuiging van dr ir Ad Schapendonk, ecofysioloog bij het Instituut voor Agrobiologisch en Bodemvruchtbaarheidsonderzoek (AB-DLO). Ken je de mechanismen, dan kun je planten met stress bijvoorbeeld extra vitamine C laten maken. Daar valt geld mee te verdienen
Op dit moment blijft het Wageningse onderzoek naar de fotosynthese bij planten achter ten opzichte van andere landen, vindt Schapendonk. Bij DLO en LUW werken, omgerekend op fulltime basis, twee tot drie mensen aan de fotosynthese. Dat is erg weinig als je bedenkt dat het zo'n belangrijk proces is. We hadden altijd een goede naam op het gebied van fotosynthese, maar dat is de laatste jaren een beetje afgekalfd, omdat er weinig meer aan gebeurt.
De onderzoeker geeft toe dat inmiddels van het proces zelf wel erg veel bekend is. De belangstelling had altijd een sterk academisch karakter. We weten veel van de details, maar nog weinig van de onderlinge samenhang en de regulering onder stresscondities. En dat is nu juist zo belangrijk, omdat die kennis kan leiden tot tal van toepassingen. Een voorbeeld is de exploitatie van gezondheidsbevorderende stoffen die de plant aanmaakt in samenhang met de regulering van de fotosynthese. Schapendonk gaat binnenkort een postdoc aanstellen om dit verder uit te zoeken. Het onderzoek wordt gecoordineerd in het Plant Diagnose Centrum, waarin het AB samenwerkt met de leerstoelgroep Plantenfysiologie van de LUW en het Instituut voor Agrotechnologisch Onderzoek (ATO-DLO)
Stress
De mogelijkheid om de plant te manipuleren heeft te maken met de werking van de fotosynthese. Het blad heeft licht nodig om suikers te vormen, maar het kan niet altijd alle licht gebruiken. Bij een lichte mate van stress, zoals een lage temperatuur, groeit de plant niet, terwijl de fotosynthese gewoon doorgaat. Dat betekent dat er wel suikers worden gevormd, maar dat ze nergens heen kunnen. Om dat te voorkomen, brengt het blad de efficientie van de fotosynthese omlaag. Daar zijn wel risico's aan verbonden, doordat er vrije radicalen in het blad rondzwerven van zuurstof en chlorofyl. Daar reageert de plant weer op door stoffen te produceren die deze vrije radicalen wegvangen. Daarbij gaat het om pigmenten zoals carotenoiden en flavonoiden en anti-oxidantia, bijvoorbeeld vitamine C (ascorbaat)
Deze stoffen kunnen op verschillende manieren de kwaliteit van het eindproduct verhogen. Ze beschermen niet alleen de plant, maar ook dierlijk weefsel tegen de invloeden van stress. Ze beschermen DNA en voorkomen de beschadiging van membranen. Vitamine C is een onmisbaar ingredient in ons voedsel dat we zelf niet kunnen aanmaken. Datzelfde geldt voor carotenoiden en flavonoiden die beschermen tegen hart- en vaatziekten en die bepaalde vormen van kanker kunnen voorkomen
Behalve op de gezondheid van de mens hebben extra pigmenten in de plant ook invloed op het plantaardig product zelf. Zo zorgen extra pigmenten voor een hogere sierwaarde van snijbloemen en potplanten door compactere bladeren te vormen of de kleur van de stengel of het blad intenser te maken
Schapendonk: Tot nog toe dacht iedereen: stress is slecht, dat moet je zoveel mogelijk zien te voorkomen. Maar stress is dus ook op een positieve manier te gebruiken. Maatregelen in de teelt of in de verwerking kunnen de hoeveelheid gewenste stoffen, zoals vitamine C, verhogen. Zover is het nog niet. Eerst moeten de onderzoekers een methode vinden om de stress bij planten en de veranderingen in pigmenten te meten, zonder dat ze de plant kapot snijden
Vingerafdruk
Het Phytolab, dat een paar maanden geleden officieel is geopend, komt daarbij om de hoek kijken. Hier staan op dit moment een aantal spectrometers waarmee het mogelijk is de pigmenten te detecteren aan de hand van het specifieke absorptiepatroon van ieder pigment. De spectrometers zijn echter vrij grote gevallen, die zeker niet makkelijk mee te nemen zijn in het veld of de kas. De nieuwe onderzoeker krijgt onder meer de opdracht een handzaam formaat te fabriceren
Een andere belangrijke taak is uitzoeken wanneer en in welke mate planten reageren op stress. Bekend is dat UVb-licht de plant aanzet tot de aanmaak van flavonoiden en de stressbestendigheid doet toenemen. Maar hoeveel stoffen de plant onder welke omstandigheden aanmaakt, is nog niet bekend. In alle gevallen spelen licht en temperatuur een belangrijke rol. Door de omstandigheden te varieren, willen de onderzoekers een soort pigmenten vingerafdruk maken, die de kwaliteit van het product aangeeft
Is de detectiemethode in reisformaat klaar en de vingerafdruk van de plant gereed, dan kan het onderzoeksteam de markt op. Een veiling kan het apparaat met de bijbehorende vingerafdruk gebruiken om de kwaliteit van het product te meten. Meer flavonoiden betekenen bijvoorbeeld een langere houdbaarheid van het product. Ook lijkt het mogelijk dat een grootwinkelbedrijf, dat teeltmaatregelen of maatregelen in de verwerking verordonneert, met het apparaat controleert of de sla daadwerkelijk extra vitamine C bevat. Schapendonk: Dan ben je dus echt bezig met kwaliteit in plaats van bulk.

Re:ageer