Als bijdrage aan het vergroten van de gewasvariëteit voor een betere voedselzekerheid in Subsahara Afrika, zal een bladgroente die rijk is aan vitamines en mineralen worden gedomesticeerd. Op dit moment bevatten de planten echter, zoals een onderzoeksteam van de Technische Universiteit van München (TUM) samen met onderzoekers uit Nigeria heeft benadrukt, nog steeds zeer giftige stoffen die kankerverwekkend en leverschadelijk zijn. De onderzoekers streven nu naar het genereren van toxinevrije variëteiten, zodat de plant veilig kan worden gebruikt.
Onze planeet herbergt een rijke schat aan plantensoorten. Er zijn ongeveer 300.000 eetbare planten beschikbaar om de wereldbevolking te voeden, hoewel slechts een fractie daarvan wordt geconsumeerd. De drie belangrijkste gewassen rijst, tarwe en maïs voeden de helft van de wereldbevolking.
Deze granen hebben een hoge opbrengst en zijn stapelgewassen. Ze zijn rijk aan koolhydraten en zijn dus efficiënte caloriebronnen. In sommige landen zijn ze echter vaak de enige voedselbron voor de armen, en omdat bepaalde graangewassen zoals rijst heel weinig vitamines en mineralen bevatten, zijn ondervoeding en de daaruit voortvloeiende ziekten het gevolg.
Het gebruik van extra plantensoorten is belangrijk om onevenwichtige voeding te voorkomen en de agrarische biodiversiteit te vergroten. Groente en fruit zijn daarbij van cruciaal belang. “Hoewel deze weesgewassen lokaal vaak zeer belangrijk zijn en goed zijn aangepast aan regionale klimaten, zijn ze verwaarloosd in onderzoeks- en veredelingsactiviteiten, omdat ze klein zijn in termen van wereldwijde handel”, legt Brigitte Poppenberger, hoogleraar biotechnologie van tuinbouwgewassen bij TUM.
Om onderzoek met verwaarloosde gewassen uit Afrika te bevorderen, werd daarom het “African Orphan Crops Consortium” opgericht, een consortium van universiteiten, industriële partners en niet-gouvernementele organisaties dat de genomen sequentiëert van de 101 belangrijkste weesgewassoorten van Afrika, om creëren van essentiële bronnen voor onderzoek en veredeling. Een van deze weesgewassen is de bladgroente en medicinale plant Ebolo.
Ebolo (Crassocephalum crepidioides), dat bijvoorbeeld wordt gebruikt in soepen, stoofschotels en salades, wordt nog voornamelijk in het wild verzameld. “In sommige gebieden, wanneer de vraag groot is, wordt er te veel geoogst en worden de natuurlijke populaties bedreigd”, zegt prof. Poppenberger. Daarom is het belangrijk om teelttechnieken voor plantproductie vast te stellen en de belangrijkste kenmerken door veredeling te verbeteren, en voor dit doel is een onderzoeksteam van TUM begonnen om de plant in detail te analyseren.
Het team, onder leiding van prof. Poppenberger, in samenwerking met prof. Traud Winkelmann van de Leibniz Universiteit van Hannover, heeft aangetoond dat Ebolo een toxine synthetiseert genaamd jacobine, een pyrrolizidine-alkaloïde. Jacobine is leverbeschadigend en kankerverwekkend, zelfs in de kleinste hoeveelheden. “Een aantal van onze moderne gewassen zoals courgette, tomaten, paprika’s en aardappelen kunnen ook zeer giftige stoffen produceren, maar toch waren ze gedomesticeerd. Het verwijderen of verminderen van gifstoffen door veredeling is vaak een belangrijke stap in het verbeteren van gewassoorten”, legt prof. Poppenberger uit.
Het onderzoeksteam is erin geslaagd aan te tonen dat de vorming van jacobine wordt gestimuleerd door stikstofgebrek, en dat het afwezig is bij de verwante soort Crassocephalum rubens. “Dat is natuurlijk een belangrijke bevinding. We moeten echter niet alleen vertrouwen op deze verwante plant, want Crassocephalum crepdioides heeft andere voordelen, zoals hogere opbrengsten, zelfs in zeer slechte groeiomstandigheden”, zegt prof. Poppenberger.
Schramm, S., Rozhon, W., Adedeji-Badmus, A.N., Liang, Y., Nayem, S., Winkelmann, T., Poppenberger, B.:
The orphan crop Crassocephalum crepidioides accumulates the pyrrolizidine alkaloid jacobine in response to nitrogen starvation
Frontiers in Plant Science. July 28, 2021. DOI: 10.3389/fpls.2021.702985