Oude tomaat, nieuw inzicht
Volgens dr. Barbara Gravendeel is biodiversiteit een bron van innovatie. In samenwerking met musea en opdrachtgevers uit het bedrijfsleven, speurt zij naar innovatieve ‘producten’ die helpen onze leefomgeving duurzamer, gezonder en veiliger te maken. Een essentieel bijproduct van haar onderzoek is dat hierdoor cofinanciering voor het onderhoud van museumcollecties wordt gegenereerd. In haar lectorale rede op 12 november gaf Gravendeel een aantal voorbeelden van toegepast onderzoek.
Onderzoek naar de oorspronkelijke tomaat bijvoorbeeld. Die in de zestiende eeuw vanuit Zuid-Amerika naar Europa werd gebracht. Gravendeel: “Eén van die exemplaren is tussen 1542 en 1544 in Italië gedroogd en na omzwervingen door heel Europa uiteindelijk in de collectie van Naturalis terechtgekomen.”
“Het genoom van deze 16e-eeuwse collectie bevat een schat aan informatie omdat de tomaat door veredeling de afgelopen eeuwen een aanzienlijk deel van zijn genoom is kwijtgeraakt. De genetische basis van de moderne tomaat is daardoor uiterst smal geworden. Hierdoor is veel van de oorspronkelijke diversiteit aan smaak en geur verdwenen.”
Delen van tomaat ‘wegveredeld’
“Bovendien is de moderne tomaat vatbaarder geworden voor ziektes en plagen. Samen met Plant Research International/WUR Plant Breeding en andere deelnemers uit het 150+ Tomato Genome Consortium, zijn de volledige genomen geanalyseerd van diverse historische tomaten uit de collectie van Naturalis. Dankzij dit onderzoek weten we nu welke delen van het genoom ‘wegveredeld’ zijn. Ook krijgen we meer inzicht in kruisingen die zijn uitgevoerd met wilde verwanten. Deze kennis helpt om van de tomaat weer een authentiek product te maken.”
Het doel van het lectoraat Biodiversiteit is het verrichten van toegepast onderzoek met behulp van museumcollecties door docenten en studenten van Hogeschool Leiden voor opdrachtgevers uit het Nederlandse bedrijfsleven. Binnen het lectoraat krijgen studenten meer ervaring met het doen van onderzoek, blijven docenten up-to-date met de laatste onderzoekstechnieken waardoor het onderwijs wordt geprofessionaliseerd en vernieuwd, en worden samen met Nederlandse ondernemers innovatieve producten ontwikkeld tegen een hele aantrekkelijke prijs.
Barbara Gravendeel: “De collectie omvat tegenwoordig meer dan 37 miljoen exemplaren bevat van geconserveerde dieren en planten, en daarnaast ook gesteenten. Van de naar schatting 10 miljoen soorten op aarde zijn er nog maar 2 miljoen beschreven dus er is nog ontzettend veel nieuws te ontdekken.”
Miljoenen jaar oude orchideeën
Lector Gravendeel bracht ook evolutionaire processen in kaart die tot het ontstaan en uitsterven van soorten leiden. Ze bezocht daarvoor de geologiecollectie van het Museum of Comparative Zoology van Harvard University waar ze resten van primitieve orchideeën vond in 20 miljoen jaar oude versteende hars. Gravendeel: “Met een internationaal team van onderzoekers konden we met behulp van moleculaire klok analyses uitrekenen dat de eerste orchideeën minstens 80 miljoen jaar geleden ontstaan moeten zijn en dus heel lang de tijd hebben gehad om te evolueren tot de meer dan 25.000 wilde orchideeënsoorten die tegenwoordig wereldwijd voorkomen.”
Het werk van de lector Biodiversiteit is soms ook buitengewoon praktisch. Bijvoorbeeld toen het douanelab zich bij Gravendeel meldde met de vraag om te helpen met het op naam brengen van in beslag genomen materiaal van met uitsterven bedreigde soorten die zonder vergunning ons land binnenkomen.
“Gaandeweg heeft onze bijdrage aan werk voor de douane zich uitgebreid. Met DNA barcoding, een techniek waarmee genetische informatie wordt gebruikt voor identificatie van stoffen in afslankpillen, traditionele medicijnen en wierrookstokjes, ontdekken we in illegaal ingevoerde producten niet alleen beschermde soorten als Aquilaria geurhout en Dendrobium orchideeën maar ook producten met voor de mens uiterst giftige en soms zelfs kankerverwekkende inhoud zoals Engelwortel.”
Afvallen met behulp van bloemen
De kennis van het lectoraat Biodiversiteit komt ook ten goede aan de strijd tegen diabetes, candidiasis en obesitas. “Samen met de bedrijven CureSupport, Fytagoras, Judith Prins Tuinorchideeën en Prisna, de Hogeschool Leiden, Universiteit Leiden, de Radboud Universiteit en Wageningen University and Research centre wordt onderzoek gedaan aan de trekremmende eigenschappen van Bletilla striata, een makkelijk te vermeerderen orchideeënsoort die bovendien ook prachtige paarse snijbloemen heeft die lang goed blijven.”
“De ondergrondse uitlopers van deze orchidee worden door heel Azië gegeten om obesitas te voorkomen. Deze uitlopers bevatten glucomannan, een in water oplosbare, traag vloeibare voedingsvezel die hongergevoel bestrijdt en tegelijkertijd verstopping voorkomt. In receptomics experimenten wordt het effect van deze orchidee genetisch onderzocht.”
Vanilline gewonnen uit wortels van diverse Vanilla soorten wordt door studenten van Hogeschool Leiden gebruikt in testen op remming van groei van Candida albicans. En extracten van medicinale Dendrobium thee worden gebruikt in genexpressie experimenten met zebravis-embryo’s om te onderzoeken hoe deze het bloedsuikergehalte veranderen.”
