Onderzoekers hebben met nieuwe veredelingstechnieken een cichoreiplant ontwikkeld die geen bitterstoffen meer bevat. Katarina Cankar, plantenwetenschapper van Wageningen University & Research: “Binnen het Europese CHIC-project werken we aan verbeterde cichoreisoorten (familie van de witlof) die goede voedingsvezels bevatten en stoffen die mogelijk gebruikt kunnen worden als medicijnen.” Het onderzoeksconsortium gepubliceerde de resultaten in Plant Biotechnology Journal.
Cichorei is een mooie plant met blauwe bloemen, maar het interessante deel zit onder de grond: de wortels zijn een bron van inuline, een natuurlijke zoetstof die wordt gebruikt in brood en zuivelproducten èn als voedingsvezel voor een gezonde darmfunctie. “Inuline heeft een positief effect op de gezondheid van de darm,” zegt Katarina Cankar. “Normaal gesproken moet inuline van de bitterstoffen (die ook in de wortel zitten) worden gescheiden. Want die zorgen voor een bittere smaak. Maar met nieuwe veredelingstechnieken zoals CRISPR-Cas hebben we een plant ontwikkeld waar die bitterstoffen niet meer in zitten. Dat maakt het verwerkingsproces goedkoper en eenvoudiger, en daarmee duurzamer, waardoor inuline breder toegepast kan gaan worden.”
Nieuwe veredelingstechnieken
De nieuwe CRISPR-Cas techniek richt zich specifiek op alleen het cichorei-DNA dat verantwoordelijk is voor bepaalde gewenste of ongewenste eigenschappen van de plant. “Deze techniek introduceert kleine veranderingen in het DNA. Dat heet genome editing. De veredelde cichorei bevat dus gewoon zijn eigen DNA,” legt Paul Bundock van KeyGene uit. “We hebben vier genen uitgeschakeld die verantwoordelijk zijn voor de bitterstoffen. Hiervoor hebben we cellen uit het blad genomen, die behandeld met de technologie en weer laten opgroeien tot planten (in de kas).
“Met deze techniek kunnen we ook het niveau van bitterheid in witlof veranderen”
De veredeling gaat met deze methode een stuk sneller.” Cankar vult aan: “Dat was technisch moeilijk, maar het is gelukt. We hebben geleerd welke genen betrokken zijn bij de vorming van de bitterstoffen. Met deze techniek kunnen we bijvoorbeeld ook het niveau van bitterheid in witlof veranderen.”
Ontstekingsremmers
Binnen het Europese CHIC-project werken onderzoekers en bedrijven ook aan een type cichoreiplant dat juist hele specifieke bitterstoffen (terpenen) bevat. Deze stoffen kunnen mogelijk dienen als ontstekingsremmers en als medicijn tegen kanker. Matthew de Roode, corporate development manager bij Sensus: “Bitterstoffen beschermen de plant tegen schimmels en bacteriën. Binnen het project hebben we ontstekingsremmende activiteit kunnen aantonen. En uit eerder onderzoek blijkt dat bitterstoffen in de cichorei een antiworm effect hebben bij schapen.”
De Roode: “We willen ook weten hoe de Europese burger denkt over de nieuwe veredelingstechnieken die geen extra DNA inbouwen. Naast een veredelingsproject is dit een opinievormend project.” Cankar: “Onze art en science sectie werkt samen met kunstenaars om op een andere manier over plantenveredeling te praten en mensen nieuwsgierig te maken. Zo kunnen geïnteresseerden een online tentoonstelling bezoeken of via een app cichorei zaaien. Ons onderzoeksproject draagt bij aan het verbeteren van de cichoreiteelt en de gezondheid van mensen.”
Variant met verbeterde inuline
Binnen het project werken de onderzoekers ook aan chicoreilijnen die minder gevoelig zijn voor de afbraak van inuline die bij de teelt van nature plaatsvindt in het najaar. De Roode: “De hoeveelheid inuline is geen constante factor. De piek ligt in oktober en november. Door koudere weersomstandigheden spreekt de plant de voorraad inuline sneller aan. De nieuwe variant zou hiervoor minder gevoelig moeten zijn en daardoor meer inuline kunnen leveren.”
Het Europese CHIC-project
WUR is coördinator van het Europese CHIC-project dat wordt gefinancierd uit het Horizon 2020 programma van de EU. Naast WUR werken er zeventien verschillende partners uit twaalf landen aan het onderzoek. Ook het Wageningse onderzoekbedrijf KeyGene en de Nederlandse inulineproducent Sensus BV nemen deel aan het onderzoeksprogramma. Cankar: “We ontwikkelen nieuwe lijnen van cichorei en kijken heel breed binnen het onderzoek naar de veiligheid van producten, de haalbaarheid van business modellen en de maatschappelijke acceptatie van nieuwe veredelingstechnieken.”