Email   Print

Share

De verrassende toekomst van ons voedsel

Duurzame landbouw wordt gecombineerd met moderne genetische kennis en eeuwenoude kruisingstechnieken – met prachtige resultaten voor ieders gezondheid, de aarde en onze smaakzintuigen.

Vroeger, toen we meestal in dorpen woonden, was het simpel om lekkere verse tomaten te krijgen. Boeren leverden die, helderrood en vol smaak, af op de naburige markten. Vervolgens werden de boeren verdreven door steden en voorsteden en begonnen we gedurende het hele jaar om onze favoriete producten te vragen. Tegenwoordig wordt een groot deel van onze tomaten op een ander halfrond gekweekt en geplukt als ze nog groen zijn; pas op weg naar de supermarkt worden ze rood. Tomaten oogsten op deze manier – voor ze de juiste hoeveelheid voedingsstoffen uit de plant hebben opgenomen – leidt tot nogal smakeloze kost. Maar hoe zouden ze anders de lange reis kunnen doorstaan zonder te bederven? Flavr Savr was bedoeld als alternatief, een tomaat die aan de plant zou rijpen en stevig zou blijven tijdens het vervoer. Wetenschappers van het bedrijf Calgene voegden een gen aan het genoom van de vrucht toe waardoor het proces van bederven werd vertraagd. De genetische manipulatie werkte – in ieder geval bleven de tomaten langer goed. Vervolgens kwam de reactie. Mensen die kritiek hadden op genetisch gemanipuleerd voedsel noemden de Flavr Savr ‘Frankensteinvoedsel’. Jeremy Rifkin, de waakhond van de biotechnologie, nam naar aanleiding van de keuring van de Flavr Savr door de Amerikaanse gezondheidsautoriteiten het initiatief tot een campagne voor ‘zuiver voedsel’. Daardoor werd de goedkeuring van de Flavr Savr drie jaar lang tegengehouden en breidde het protest zich uit tot in Europa. Toen de tomaat eindelijk op de markt kwam, bleek dat de onderzoekers van Calgene geen rekening hadden gehouden met de smaak. Flavr Savr was niet alleen raar gespeld, het was ook een onjuiste benaming. Erger nog, het gewas bleek op de tuinbouwgrond een flop te zijn. Het was bijzonder ontvankelijk voor ziekten en bracht slechts een magere oogst op. Calgene besteedde meer dan 200 miljoen dollar aan het maken van een nieuwe tomaat, wat slechts tot gevolg had dat het bedrijf diep in de rode cijfers raakte. Maar de zoektocht naar een langer houdbare tomaat was daarmee niet ten einde. Terwijl de Flavr Savr werd gedumpt, bracht de Israëlische wetenschapper Nachum Kedar een natuurlijke variant op de markt. Door vleestomaten te kruisen slaagde Kedar erin een smakelijke vrucht met een hoge opbrengst te kweken die aan de plant rijpte en tijdens het transport goed bleef. De aan de plant gerijpte kruising, die nu overal ter wereld onder verschillende merknamen wordt gekweekt en verkocht, heeft haar bestaan te danken aan de kennis van Kedar van het genoom van de tomaat. Hij maakte geen gebruik van genetische manipulatie. Zijn variant kwam voort uit een proces dat zowel verfijnder als minder controversieel is. Welkom in de wereld van de intelligente groente- en fruitkwekerij. Onderzoekers beginnen zo’n nauwkeurig inzicht te krijgen in planten dat het niet meer nodig is genen van de ene soort naar de andere over te brengen om kenmerken te bereiken als droogtebestendigheid, houdbaarheid en meer voedingswaarde. Gedurende de afgelopen tien jaar hebben wetenschappers ontdekt dat onze gewassen een groot aantal gewenste, maar latente kenmerken hebben. In plaats van bijvoorbeeld een gen van een bacterie in te brengen om de plant bestendig te maken tegen ongedierte, is het vaak mogelijk gebruik te maken van het natuurlijke vermogen van de plant. Het resultaat: intelligente kweekmethoden houden de belofte in van de herziening van land- en tuinbouw door middel van methoden die meestal niet op bezwaren stuiten. Denk aan het kruisen en kweken van varianten, waarmee boeren en tuinders – vertrouwend op hun intuïtie, op steeds weer nieuwe experimenten en geluk – zich al honderden jaren bezighouden, en die ons gewassen hebben gebracht als tangelo’s, een kruising van mandarijn en grapefruit, reuzenpompoenen en rechte komkommers. Tegenwoordig kunnen wetenschappers razendsnel de gewenste kenmerken creëren – een proces dat vroeger tien jaar of meer vergde. Sterker nog, ze kunnen gewassen ontwikkelen die we vroeger nooit voor mogelijk zouden hebben gehouden. Werp maar eens een nauwkeurige blik op de periferie van de voedselwetenschappen, dan zie je het ontstaansproces van vruchten en groenten die zowel natuurlijk als supernatuurlijk zijn. Laten we die superbiologische producten noemen – voedzame, smakelijke, veilige gewassen met een hoge opbrengst die minder pesticiden, kunstmest en irrigatie nodig hebben – een nieuwe generatie voedingsproducten die de consument, de producent en de milieudeskundige zal bevallen. Bijna elk gewas ter wereld maakt deel uit van een ruimere genenvoorraad die bestaat uit de zaden van duizenden wilde en tamme verwante planten. Tot voor kort leken die genenbanken op bibliotheken met miljoenen stoffige boeken, maar zonder kaartsystemen. Vooruitgang in de genentechnologie en de informatietechnologie hebben gewassendeskundigen de mogelijkheid gegeven niet alleen kaartsystemen te creëren van de talrijke eigenschappen van afzonderlijke varianten, maar ook de technieken te ontwikkelen om die eigenschappen uit te wisselen. Vergeleken met de wetenschappelijke kennis waarop een deel van deze technieken berust, maakt genetische manipulatie een onontwikkelde indruk. Maar de aantrekkelijkheid ervan is simpel: intelligent gekweekte gewassen kunnen de wereld van voedsel voorzien, de aarde helen en een einde maken aan het monopolie van de grote agrarische industrie. Luister maar naar Robert Goodman, de vroegere leidinggevende wetenschapper van Calgene, die nu bij de McKnight Foundation werkt. ‘De publieke controverse over genetisch gemanipuleerde organismen zal, geloof ik, al gauw tot het verleden behoren,’ zegt hij. ‘De wetenschap heeft zich verder ontwikkeld.’ Halverwege de jaren tachtig kreeg een promovendus in de plantenteelt een taak die niemand van haar collega’s op zich wilde nemen. Haar naam: Susan McCough. Haar hopeloze opdracht: breng de 40.000 genen in het genoom van alle rijstsoorten in kaart. De voltooiing van haar werk in 1988 zou worden aangekondigd als een wetenschappelijke doorbraak. Zestien jaar later begint het de controle van het bedrijfsleven over de wetenschap aan het wankelen te brengen. Een kaart van het genoom is een gedetailleerd overzicht van de fundamentele structuur van een organisme. Tot McCouch ten tonele verscheen, was rijst – het belangrijkste voedsel van het grootste deel van de armen overal ter wereld – een stiefkind van het wetenschappelijke onderzoek. De agrarische industrie had slechts belangstelling voor westerse producten, tarwe en maïs. Maar goede kaarten geven veel informatie – geologen hebben ooit de kaarten van Zuid-Amerika en Afrika bestudeerd en ontdekten dat de randen van beide continenten aan elkaar pasten, waardoor de gedachte aan tektonische aardplaten ontstond. De kaart van McCouch was al even onthullend. Onderzoekers vergeleken deze met het genoom van tarwe en maïs en beseften dat alle drie gewassen, en eveneens andere graansoorten – meer dan tweederde van het voedsel van de mensheid – opmerkelijk soortgelijke structuren hebben. De enorme hoeveelheid onderzoek naar maïs en tarwe kon plotseling worden gebruikt om meer inzicht te krijgen in het ontwikkelen van voor de wereld essentiële voedingsgewassen als rijst, teff (Ethiopische gierst), gierst en sorghum. Als wetenschappers in één soort een gen lokaliseren, kunnen ze dat ook bij de andere soorten doen. Hieruit volgt dat eigenschappen van één gewas aanwezig zouden moeten zijn bij andere gewassen. Als een bepaalde variant van tarwe van nature een bepaald ongedierte kan bestrijden, dan moet rijst dat ook kunnen; wetenschappers zouden dat vermogen alleen maar hoeven in te schakelen. McCouch begon aan haar project om te proberen de deur van de rijstbibliotheek te ontsluiten, maar het bleek dat ze een sleutel had vervaardigd die op alle graangewassen paste. Voedselwetenschappers in de hele wereld bouwen voort op haar werk. In China maakte de onderzoeker Deng Qiyun, geïnspireerd door de ontdekkingen van McCouch, gebruik van moleculaire merktekens terwijl hij een variant van wilde rijst kruiste met de beste Chinese kruising om de opbrengst met 30 procent te verhogen – een productietoename die hoger is dan alles wat tijdens de Groene Revolutie is bereikt. Wie zal China van voedsel voorzien? Deng. In India kunnen de armen zich geen geïrrigeerde akkers veroorloven, dus telen ze varianten van rijst die op droge grond kunnen groeien en waarvan de oogst mager is. Uit sommige schattingen blijkt dat de rijstproductie in India in 2025 verdubbeld moet zijn om aan de behoeften van een explosief groeiende bevolking te kunnen voldoen. Een onderzoeker in Bangalore wijst daartoe de weg. H.E. Shashidhar heeft de genen van de variëteiten die op droge grond kunnen groeien in kaart gebracht en gebruikte DNA-merktekens om de kruisingsprocessen in de richting van een supersoort met een hoge opbrengst te leiden. In West-Afrika hebben vindingrijke telers Nerica gecreëerd, een rijstsoort met een overvloedige opbrengst waarin de beste eigenschappen van Aziatische en Afrikaanse voorgangers worden gecombineerd. De rijstsoort is bestand tegen ziekten en droogte en bevat tot 31 procent meer proteïne dan beide oudersoorten. In Wisconsin, het agrarische hart van de Verenigde Staten, noemt Irwin Goldman, professor in de tuinbouw aan de University of Wisconsin-Madison, het werk van McCouch van doorslaggevend belang voor zijn ontdekking van diverse uitheemse wortelsoorten (in kleur variërend van geel en oranje tot rood en paars) die vitamine E produceren. Onderzoek in genenbanken leidt eveneens tot de ontdekking van een massa antioxidanten, zwavelverbindingen en looistoffen die in de loop der eeuwen aan onze gewassen met gemeenschappelijke kenmerken zijn onttrokken. Sommige van deze natuurlijke chemische verbindingen hebben niet alleen een genezende werking bij kanker en verhogen de voedingswaarde van onze groenten, maar zorgen er bovendien voor dat ze beter smaken en helpen hen ziekten te bestrijden. We beschikken nu over het vermogen deze eigenschappen opnieuw in te zetten. De land- en tuinbouw is een van de meest onverstandig geregelde menselijke ondernemingen. We ploegen stabiele ecosystemen van honderden soorten onder om monoculturen te creëren. Daarna maken we gebruik van pesticiden, kunstmest, kostbaar zoet water en tractoren met vervuilende uitlaatgassen. En vervolgens beginnen we na iedere oogst weer van voren af aan. Biologische landbouw doorbreekt deze cyclus. Maar dat is slechts een pleister op de wond. Wanneer we echter de kennis en de methoden van deze nieuwe biotechnologie inzetten, staan we aan het begin van een geweldige ontwikkeling. Genomen van planten bevatten eeuwenoude kronieken die de complexe wijze onthullen waarop de natuur zichzelf reguleert. Onderzoekers in de hele wereld zijn niet alleen aan het leren die kronieken te ontcijferen, maar ook om ze te herscheppen. De nieuwe gewassen die uit dit onderzoek voortkomen zullen niet alleen onze eetgewoonten veranderen, maar ook de wijze waarop we met de aarde omgaan.