Voedzamere groenten door bodembacteriën

“Vijf hapjes groente omdat je vijf jaar oud bent.” Een trucje dat ouders gebruiken om hun kinderen toch wat gezonde groente binnen te laten krijgen die nodig zijn voor hun groei en ontwikkeling. Ook menig volwassene eet niet altijd braaf uit de schijf van vijf (zie kader verborgen honger). Utrechtse onderzoekers maakten gewassen in een klap voedzamer, zodat je kleuter met evenveel hapjes de dubbele hoeveelheid voedingsstoffen binnenkrijgt. En jij – en de rest van de wereld – ook. Want wereldwijd lijdt één op de negen mensen honger. Ook in westerse landen zoals Nederland komt honger en voedselonzekerheid voor.

Traditioneel veredelen

Al eeuwenlang maken plantenveredelaars onze groenten en fruit steeds gezonder. In eerste instantie onbewust, doordat ze zaden van de beste planten opsloegen voor het volgende jaar. Maar tegenwoordig is plantenveredeling een vak op zich, waarbij erfelijkheidsleer een belangrijke rol speelt.

Bij veredeling selecteren experts gewassen en planten die de gewenste zichtbare of genetische eigenschap hebben. Bijvoorbeeld rozen met extra grote bloemen, aardappelplanten die bestand zijn tegen droogte of gewassen met extra veel voedingsstoffen. Daarmee kweken de veredelaars door. Van de nakomelingen kiezen de kwekers weer de beste uit en begint het proces opnieuw. Afhankelijk van het gewas duurt dat proces tussen de vijf en dertig jaar.

Onderzoeker Mohammadhossein Ravanbakhsh van de Universiteit Utrecht ontwikkelde samen met collega’s een nieuwe methode om gewassen te verbeteren. Ze hoefden niet te wachten op nakomelingen en ook geen dertig jaar geduld te hebben. Ravanbakhsh richtte zich niet alleen op de plant zelf, maar werkte ook met kleine wezentjes die je niet met het blote oog kunt zien en op en om planten leven. Deze zogeheten micro-organismen beïnvloeden de groei, het immuunsysteem en de ontwikkeling van planten. Dat is vergelijkbaar met de bacteriën in onze darmen, de darmflora, die onze gezondheid beïnvloeden.

De chemische stofjes van de bacteriën zorgen ervoor dat planten meer van dit ethyleen maken. Dat is belangrijk, omdat dit hormoon een soort grijpmachine activeert die voedingsstoffen zoals zink en fosfor uit de bodem binnenhaalt. Daarnaast zorgt het hormoon ervoor dat de plant die voedingsstoffen van de wortels naar het bovengrondse deel vervoert. Dat is het deel van de plant dat we eten. Door ervoor te zorgen dat de plant extra veel ethyleen maakt, zuigt hij dus meer voedingsstoffen op uit de bodem, waardoor het gewas gezonder wordt.

Met deze methode verdubbelden de wetenschappers het mineraal fosfor en de spoorelementen ijzer, koper en zink in hun planten. De spoorelementen zijn belangrijk voor een goed werkend immuunsysteem. Daarnaast zijn de voedingsstoffen ook nodig voor groei en ontwikkeling (zink), bloedvorming (ijzer), en voor botten en bindweefsel (koper en fosfor). Ravanbakhsh denkt dat het ook mogelijk is om de hoeveelheid andere vitamines en mineralen te verhogen in de plant, als ze de juiste bacteriën in de bodem toevoegen.

Meer dan alleen voedingswaarde

De lastigste klus blijft nog om te begrijpen hoe complexe netwerken van micro-organismen hun omgeving beïnvloeden. Dit is ook de reden dat deze techniek nog niet eerder gebruikt is, terwijl wetenschappers al bijna tien jaar weten dat bodembacteriën belangrijk zijn voor planten. Nu geavanceerde technologie zoals kunstmatige intelligentie beschikbaar is, is dat voor het eerst mogelijk.

De nieuwe methode is niet beperkt tot gewassen gezonder maken. De Utrechtse wetenschappers willen bijvoorbeeld ook gewassen weerbaarder maken tegen ziekte en droogte. En het hoeft niet bij gewassen te blijven. “Ook is het mogelijk sierplanten te verbeteren en weerbaarder te maken tegen ziekte”, aldus Ravanbakhsh.

Het onderzoeksteam heeft inmiddels een spin-off opgericht: Blossom Microbial Technologies (Blomitec). Dit bedrijf wil de complexe samenlevingen van micro-organismen in de bodem bestuderen en de technologie doorzetten naar commerciële toepassingen. Daarmee hopen ze een stap dichterbij ‘zero hunger’ te komen, een van de duurzame ontwikkelingsdoelen van de Verenigde Naties.