Wetenschap - 1 januari 1970

De controversiële wortels van meekrap

De controversiële wortels van meekrap

De controversiële wortels van meekrap

Oranje-blanje-bleu: de vroegere kleuren van de Nederlandse vlag. Maar het oranje uit de vlag bestond uit een mengsel van meekrap-rood en een niet lichtechte gele kleurstof, wouw genaamd, die verbleekte onder invloed van zonlicht. Meekrap-rood overleefde in de rood-wit-blauwe vlag en op een dag hebben ze het maar zo gelaten. Tegenwoordig is de plantaardige kleurstof vrijwel geheel vervangen door een synthetische versie, maar promovendus Dorien Derksen bij de leerstoelgroep Organische chemie werkt samen met de Groningse coöperatie Rubia aan een comeback

De oude Egyptenaren kenden de kleurstof al, en van het eind van de Middeleeuwen tot eind vorige eeuw verbouwden ook Nederlandse boeren meekrap voor de rode kleurstof in de wortels. In 1868 ontwikkelden de Duitsers Groebe en Liebermann echter een methode om het hoofdbestanddeel van meekrap-rood - alizarine - synthetisch te vervaardigen. Hun methode was zo goedkoop dat de meekrapcultuur binnen tien jaar volledig uit Nederland verdween

Alleen een kleine groep Groningse liefhebbers van natuurlijke kleurstoffen teelt tegenwoordig het gewas in Nederland. Ze zijn verenigd in de coöperatie Rubia en een van hen benaderde enkele jaren geleden de leerstoelgroep Organische chemie met het verzoek de extractie van alizarine uit meekrap te onderzoeken. Het idee: steeds strengere milieuwetgeving drijft de kosten van synthetische alizarineproductie op, waardoor de extractie uit meekrap weer rendabel wordt - mits teelt en extractiemethoden verbeteren

Derksen onderzocht verschillende extractiemethoden. Daarbij gaat het erom meer product uit de wortels te halen met minder energie. Ze bekeek ook de verschillende kleurstoffen in de wortels van de plant. Want de wortels bevatten niet alleen alizarine, maar bijvoorbeeld ook lucidine: een kleurstof die een verbinding met DNA kan aangaan en daardoor kankerverwekkend kan zijn. Dat kan gevaar opleveren voor de verwerkers en gebruikers van meekrap. Derksen ontdekte dat lucidine bij een bepaalde extractiemethode verdwijnt en ze vermoedt dat die wordt omgezet in een andere, niet schadelijke kleurstof

Ze denkt ook dat in de wortels van meekrap een enzym zit dat alizarine als het ware kan losknippen van de stoffen in de wortel waaraan het verbonden is. Het komt vaak voor dat een plant enzymen bezit waarmee ze bepaalde eigen verbindingen kan afbreken. Die enzymen bewaart een plant natuurlijk gescheiden van de verbindingen die ze door kunnen knippen. Ze vond dat alizarine al vrijkwam bij het simpel roeren van de vermalen wortels in warm water. Dat duidt volgens Derksen op de aanwezigheid van afbreekenzymen, want de kleurstof komt niet makkelijk los uit de plant

Midden in haar onderzoek schrok Derksen op, door een artikel in het Chemisch Weekblad, gevolgd door een artikel in De Volkskrant eind januari. De artikelen belichtten het onderzoek van de Groningse student Albert-Jan Abma. Hij betoogde dat het synthetisch vervaardigen van alizarine voorlopig veel milieuvriendelijker is dan winning van alizarine uit meekrap

Volgens Abma geeft meekrap, vergeleken met de synthetische variant, vier keer meer afval en 250 keer zoveel stank. Bovendien kost natuurlijke productie twintig tot dertig keer meer energie. En dat terwijl meekrap doorgaat voor een milieuvriendelijk gewas, omdat het kunstmest noch bestrijdingsmiddelen nodig heeft

De belangrijkste oorzaak is volgens Abma het lage alizarinegehalte: de wortels bevatten maar 3,5 massaprocent alizarine, waarvan nu maar dertig procent valt te winnen. Van de meekrap is 99 procent afval en voor die one procent alizarine moeten wel energieverslindende oogst- en droogmachines draaien

Hierdoor rijst voor Derksen de vraag: is er nog meekraponderzoek na Albert-Jan Abma? Het antwoord is ja, denkt ze. De meekrapcoöperatie in Groningen werkt immers aan betere teeltmethodes en ook aan de extractie valt nog veel te verbeteren. Het onderzoek van Abma oogt goed, alleen rekende hij met verouderde extractiemethoden. Hij ging uit van het koken van de gedroogde en gemalen meekrapwortel in water of in een mengsel van water en ethanol, maar uit mijn onderzoek blijkt dat alizarine al vrijkomt door roeren van gedroogde en gemalen wortels in warm water. Dat kost al minder energie en die temperatuur kan misschien nog verder omlaag. Bovendien bevat een dergelijk extract vrijwel alle in de plant aanwezige alizarine, plus nog een aantal extra kleurstoffen waarvan ik de structuur nog ga ophelderen. Het is dan ook jammer dat Abma zich niet meer rekenschap heeft gegeven van mijn werk en dat die artikelen niet later zijn gekomen. Over drie maanden weet ik veel meer. `E.R

Re:ageer