Landbouw & Voeding - Onderzoek
Inhoudsopgave
Door biotechnologisch onderzoek weten we steeds meer over de genen van planten. Van rijst heeft men onlangs alle genen in kaart gebracht en bij gewassen als aardappel en tomaat wordt daar hard aan gewerkt.
De kennis over deze genen en hun specifieke functies kan weer worden gebruikt bij de veredeling van bestaande rassen. De wetenschap van het op grote schaal in kaart brengen van de genen en hun functie heet genomics.
Plantenveredeling
Kennis over de genen van planten kan worden gebruikt bij de veredeling van planten. Doordat onderzoekers gelijktijdig de activiteit van duizenden genen in een plant kunnen meten, weten ze snel welke planten de moeite waard zijn om verder te onderzoeken voor plantveredeling. Daarbij gaat het om complexe kenmerken als smaak, droogtetolerantie en plaagresistentie.
Om tijdens het proces van kruisen en selecteren van planten snel de juiste eigenschappen van een plant te kunnen selecteren, wordt veel gebruik gemaakt van moleculaire merkers. Dit zijn kleine stukjes DNA in de plant die met een bepaalde eigenschap zijn verbonden, zoals weerstand tegen schimmelinfectie bij tarwe. Er zullen planten zijn die gevoelig zijn voor de schimmel maar ook planten die er ongevoelig voor zijn.
Met behulp van een moleculaire merker kan de onderzoeker snel zien welke planten de schimmelresistente eigenschap over hebben genomen na de kruising en met welke planten hij dus verder kan werken.
Een andere werkwijze is genetisch modificatie (GM). Daarbij kan een gen dat de plant weerstand geeft tegen bijvoorbeeld aardappelschimmel in tegenstelling tot kruising direct vanuit een wilde aardappelplant in een andere, commerciële variant zoals Bintje of Escort worden gezet.
Voordat moleculaire merkers worden ontdekt of een genetische modificatie kan worden uitgevoerd, is daar veel onderzoek voor nodig. In Nederland is onder andere Plant Research International van Wageningen Universiteit hiermee bezig.
Het Centre voor BioSystems Genomics (CBSG) doet veel plantkundig onderzoek naar met name aardappel en tomaat. Dit centrum is een netwerk van Nederlandse wetenschappers van universiteiten, bedrijven en onderzoeksinstituten.
Bioinformatica
DNA-onderzoek levert tegenwoordig enorme hoeveelheden gegevens op. De DNA-code van één mens loopt al in de miljarden basenparen. Om met die informatie onderzoek te kunnen doen zijn krachtige computers en slimme software nodig. Dat is het domein van de bioinformaticus. Bioinformatica is het gebied dat de nieuwste inzichten uit de informatica, wiskunde en ICT toepast op biologisch onderzoek, vooral genomics en proteomics experimenten.
Enzymen, vitamines en smaakstoffen
Naast onderzoek naar land- en tuinbouwgewassen, wordt er ook veel onderzoek gedaan naar de productie van enzymen, vitamines en smaak- en kleurstoffen. Deze kunnen worden geproduceerd met behulp van klassieke (d.m.v. niet genetisch gemodificeerde organismen) en moderne biotechnologie (d.m.v. genetisch gemodificeerde organismen).
Bixine is een oranje kleurstof die voorheen op een zeer bewerkelijke wijze werd gewonnen uit de zaden van de Annatto plant. Tegenwoordig wordt de kleurstof op grote schaal uit suiker geproduceerd door genetisch gemodificeerde bacteriën
Het NIZO in Ede is een instituut dat onderzoek doet voor bedrijven naar zowel klassieke als moderne biotechnologische productie van voedsel, zoals de productie van zoetstoffen. Ook de onderzoeksschool VLAG (Voeding, Voedingsmiddelentechnologie, Agrobiotechnologie en Gezondheid) van de universiteit van Wageningen doet onderzoek op dit gebied.
Een heel specifiek onderzoeksgebied biotechnologische productie van voedsel is dat van de zogeheten functional foods. Dit zijn voedingsmiddelen met een nieuwe functie die bijdraagt aan de gezondheid, zoals bijvoorbeeld margarine met cholesterolverlagende ingrediënten of melk met extra calcium.
Voedselveiligheid en kwaliteit
Voordat een genetisch gemodificeerd gewas in ons voedsel kan worden verwerkt, moet eerst worden onderzocht of het organisme veilig is voor mens en milieu en of de kwaliteit van het voedsel goed genoeg is voor consumptie. De werking wordt getest in het laboratorium, de kas en ook in kleinschalige veldproeven.
Met name binnen de universiteit van Wageningen wordt hier veel onderzoek naar gedaan; onder andere door het RIKILT Instituut voor Voedselveiligheid, de Agrotechnology Food Sciences Group (AFSG) en de onderzoeksschool VLAG.
De redactie is benieuwd naar jouw mening over dit artikel. Klik hier om te reageren.