Historien kort
Danske forskere har laget en sennepsplante som ikke er giftig.
Sennepsplanten kan kanskje overta for raps som verdens tredje viktigste plante til produksjon av vegetabilsk olje.
Sennepsplanten kan dessuten brukes som fôr til dyr.
Om sennep og raps
Tidligere var også raps fylt med glukosinolater, men i Polen oppdaget man på 1960-tallet rapsplanter med et lavere innhold av disse stoffene. Disse plantene har senere blitt dyrket og foredlet, slik de i dag er opphav til all kommersiell raps.
Sennepsolje er ifølge de danske forskerne like sunn som både rapsolje og olivenolje.
GMO
En genmodifisert organisme (GMO) er bevisst endret av forskere. Planter, dyr og mikroorganismer betegnes generelt som organismer.
Ved hjelp av genmodifisering kan man flytte et gen fra én organisme til en annen, for eksempel fra en bakterie til en plante, slik at planten får nye egenskaper.
Definisjonen av en GMO fremgår av Utsetningsdirektivet, som i Danmark administreres av Landbrugs- og Fiskeristyrelsen.
Kilde: Matvarestyret
Verden hungrer etter vegetabilsk olje til både matvareproduksjon og biobrensel.
Danske forskere har nå utviklet en ny variant av sennepsplanten, som både kan brukes til å utvinne olje og fôr til dyr. Den kan dessuten dyrkes i områder med ekstrem varme og tørke.
Planten er allerede testet i stor skala. Ifølge forskerne kan den på sikt overta plassen fra raps som verdens tredje viktigste plante som dyrkes for planteolje.
– Det er et enormt marked for oljeproduserende planter som kan dyrkes i varme og tørre områder, som for eksempel det vestlige Canada, India og Australia. Hittil har man ikke kunnet bruke raps, for den tåler ikke varmen, mens sennepsplanten inneholder giftstoffer som gjør at den heller ikke har kunnet brukes, forteller førsteamanuensis Hussam Hassan Nour Eldin fra grunnforskningssenteret DynaMo ved Københavns Universitet.
– Giftstoffene har vi nå klart å fjerne fra sennepsplantens frø, slik at den blir mye mer attraktiv for bøndene i disse områdene.
Forskningen er publisert i tidsskriftet Nature Biotech.
Stort potensial
Mathias Neumann Andersen er professor MSO ved Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet, men han har ikke deltatt i den nye studien.
Han er imponert over at forskerne har kommet på trykk i Nature Biotech, noe som vitner de store mulighetene ved den nye oppdagelsen. Ifølge Andersen er ikke bruken begrenset til varme land. Det kan også få en stor innflytelse her i nord.
Han forteller at teknologien trolig kan brukes til å fjerne giftstoffer fra restproduktet etter oljeproduksjon i både sennep- og rapsplanter. Det kan frigjøre store mengder proteiner til blant annet dyrefôr.
– Det er enormt viktig å få utnyttet disse proteinene. I dag må vi importere store mengder soya fra Sør-Amerika som fôr til dyrene våre, sier Andersen.
– Dette kan være en strategi for å gjøre de to plantene mindre giftige og dermed utnytte den ressursen vi allerede har.
Giftstoffer gir sennepssmak
I det nye prosjektet har forskerne, i samarbeid med bedriften Bayer CropScience, klart å unngå at giftstoffer hopes opp i sennepsplantens frø.
Sennepsplanten bruker giftstoffene til å forsvare seg mot blant annet skadedyr, og disse såkalte glukosinolatene gir sennepen den karakteristiske smaken.
Slike stoffer gir også en skarp smak til wasabi, pepperrot, ruccola og reddik.
Problemet er at for store mengder kan være veksthemmende eller til og med giftig.
Derfor har ikke sennepsplanten vært brukt til produksjon av vegetabilsk olje. Restproduktet, den såkalte proteinkaken, kunne ikke brukes til fôr, men det er mulig med restproduktet fra rapsoljeproduksjon.
Sennep kan vokse flere steder
Sennepsplanten er imidlertid mye mer robust enn raps. Den tåler skadedyr, tørke og varme, og frøene faller ikke på bakken.
Derfor kan den dyrkes i mange flere områder, forklarer en av de andre forskerne bak den nye studien, professor Barbara Ann Halkier, som er leder av grunnforskningssenteret DynaMo ved Københavns Universitet:
– Mange steder i verden dyrkes ulike avlinger annethvert år. Det kan for eksempel være hvete og raps. I veldig tørre og varme land er det vanskelig å finne en plante som kan dyrkes sammen med hvete. En sennepsplante uten mye glukosinolater i frøene vil derfor være veldig interessant, sier hun.
Forskere har vunnet pris
Forskerne ville redusere innholdet giftstoffer i frøene, som brukes til olje og til fôr.
Samtidig gjelder det å beholde innholdet i blader, stengler og røtter, slik at planten fortsatt kan forsvare seg mot dyr, insekter og mikroorganismer.
Derfor fokuserte forskerne på transportproteinene som frakter stoffene fra blader til frø.
Stoffene blir ikke laget i frøene, men blir transportert dit senere. Det er denne transporten forskerne ville sette en stopper for.
Forskerne viste allerede i 2012 at ideen kunne fungere. I en modellplante (vårskrinneblom) fant de to proteiner som frakter glukosinolater fra blader til frø.
Da de fjernet de to proteinene, stanset transporten. Den oppdagelsen ble kåret til årets danske forskningsresultat her på videnskab.dk.
– I samarbeidet med Bayer CropScience har vi bygget videre på resultatene fra 2012 for å skape en plante med et globalt potensial, siden sennepsplanten kan vokse i områder der raps bukker under for klimaet, forklarer Barbara Ann Halkier.
Slukket fire av tolv gener
Forskerne har overført oppdagelsen fra vårskrinneblom til sennep.
Utfordringen har vært at sennepsplanten inneholder tolv av disse transportproteinene. Det er vanskelig å fjerne så mange gener ved tradisjonelle metoder.
Forskerne sekvenserte derfor sennepsplanten for å se hvilke av de tolv transportproteinene som var rettet mot frøene, og hvilke som var rettet mot røttene.
– Vi laget en trafikkoversikt, slik at vi bare blokkerte trafikken inn i frøet, men ikke i resten av planten, forklarer en tredje av forskerne bak den nye studien, Svend Roesen Madsen, som er postdoktor ved DynaMo Centeret.
Forskerne valgte ut fire transportproteiner. Ved å slå ut disse fordelte planten fortsatt glukosinolater mellom blader, stengler og røtter, men bare i liten grad til frøene.
– I artikkelen i Nature Biotechnology viser vi at det er nok å slå ut noen få proteiner, sier Madsen.
Klar om to til tre år
Forskerne har mutert sennepsplanten og senere krysset de ulike muterte plantene med hverandre.
Det er derfor ikke snakk om GMO, så planten kan i prinsippet tas i bruk om to til tre år, mens GMO-avlinger må gjennom en lang godkjenningsprosess.
Bayer CropScience har allerede dyrket den nye sennepsplanten på tre store forsøksjorder i Belgia.
Det viste at planten har alle de egenskapene forskerne håpet på. Samtidig inneholder planten bare en tredjedel av den mengden glukosinolater som den opprinnelige sennepsplanten inneholder.
– Vi har kommet tre fjerdedeler av veien for at planten blir relevant for bøndene. Men vi regner å komme i mål i løpet av to til tre år, forteller Hussam Hassen Nour Eldin.
– Det er ikke ofte vi forskere får være med hele veien fra laboratoriet til plantene står på jordene. Det er her at vi får de virkelige resultatene.
Kan overta for raps
Når den nye sennepsplanten blir ferdig, vil den først tas i bruk i tørre og varme land.
Forskerne nevner det vestlige Canada, India og Australia. Men de ser ingen grunn til at sennepsplanten ikke kan overta for raps i mange andre land, for eksempel i Danmark.
Effekten av global oppvarming setter nemlig rapsproduksjonen under press mange steder.
– Denne sennepsplanten kan vi for eksempel brukes i Danmark til både å lage planteolje og dyrefôr, slik at vi ikke må importere soya, sier Barbara Ann Halkier.
© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.
