Wageningen Universiteit en Researchcentrum
29 nov 2010
Onderdeel: Plant Research International en Wageningen University
Wageningse onderzoeker ontwikkelt aardappels met nieuw soort zetmeel
Â
Het is mogelijk om zetmeelaardappels zó te veredelen dat ze nieuwe
soorten zetmeel maken, als nieuwe, betere groene grondstof voor nieuwe
toepassingen, zoals in de bouw en in de papier-, lijm-, diervoeder- en
voedingsmiddelenindustrie. Dat blijkt uit het onderzoek waarop Xingfeng
Huang op 29 november hoopt te promoveren aan Wageningen University.
Huang slaagde er in om via genetische modificatie aardappels te
ontwikkelen met in de cellen zetmeelkorrels die groter zijn, een
sterker vermogen hebben om water te âbindenâ, zoals bij het maken van
sauzen, en beter water vast kunnen houden waardoor voedingsmiddelen met
het zetmeel beter goed blijven na invriezen en ontdooien.Â
Zetmeel zit als zetmeelkorrels in de cellen van aardappelknollen. De
plant kan die zetmeelkorrels maken doordat aan de buitenkant van die
korrels enzymen âplakkenâ die voor de opbouw van de zetmeelkorrel
zorgen. De enzymen kunnen aan de korrels blijven plakken doordat een
bepaald deel van het enzym, het zogenaamde Starch Binding Domain, in
staat is om zetmeel te herkennen.
Door aardappels uit te rusten met genen die in àndere organismen
betrokken zijn bij de opbouw en afbraak van zetmeel, kunnen de
aardappels heel andere zetmeelkorrels maken, nieuwe groene
grondstoffen. In het midden: microscopische foto van een gewone
zetmeelkorrel van aardappel, daaromheen voorbeelden van de nieuwe
zetmeelkorrels.
Samenspel enzymen
De manier waarop de korrel wordt opgebouwd is afhankelijk van de
activiteit van de rest van het enzym. Zo zijn er enzymen die de groei
van de korrel sturen en enzymen die juist gericht stukjes van de
zetmeelkorrel kunnen afbreken. Het samenspel van die enzymen zorgt niet
alleen voor de vorm en grootte van de zetmeelkorrels, maar ook voor
andere eigenschappen van de korrels, zoals het vermogen om water te
âbindenâ, zoals we dat ook kennen bij het maken van sauzen en soepen.
Er zijn ook bacteriën die beschikken over enzymen die betrokken zijn
bij de afbraak van zetmeel. Ook die enzymen hebben een Starch Binding
Domain. Ze hebben vaak net een andere werking dan de enzymen die al in
de aardappel aanwezig zijn. Als aardappels in staat zouden zijn om ook
deze enzymen te maken, zouden waarschijnlijk zetmeelkorrels ontstaan
met nieuwe eigenschappen. Dan zou aardappel een nog betere producent
kunnen worden van groene grondstoffen, grondstoffen die op een duurzame
manier in planten worden gemaakt.
Nieuw zetmeel door nieuwe enzymen
Tijdens zijn onderzoek, dat hij voor een belangrijk deel bij Plant
Research International uitvoerde, bracht Huang bij de aardappel via
genetische modificatie genen in die codeerden voor eiwitten die een
combinatie waren van het Starch Binding Domain van de enzymen van de
aardappels en de enzymen van bacteriën.
Huang ontdekte dat de aardappelplanten dankzij de nieuwe
âcombinatie-enzymenâ vaak zetmeelkorrels maakten met een heel ander
uiterlijk dan de korrels die normaalgesproken in aardappelcellen
zitten.
Â
Als Huang het gen voor het enzym amylosucrase van de bacterie Neisseria
polysaccharea gebruikte, veranderden ook andere belangrijke
eigenschappen van de zetmeelkorrels. Zo waren de zetmeelkorrels
gemiddeld ongeveer twee keer zo groot en had het zetmeel een sterker
vermogen om vloeistoffen te âbindenâ. Daardoor kan met een kleinere
hoeveelheid zetmeel, dezelfde viscositeit verkregen worden van
bijvoorbeeld sauzen en toetjes.
Â
Daarnaast bleken de nieuwe zetmeelkorrels ook beter in staat om water
vast te houden. Dat is van groot belang voor voedingsproducten die
ingevroren worden. Als het zetmeel daarbij te veel water los laat, zijn
de producten na het ontdooien niet meer goed te gebruiken.
Huang heeft daarmee laten zien dat het inderdaad mogelijk is om
aardappels te ontwikkelen die nieuwe, betere groene grondstoffen
produceren. Zetmeel uit aardappels wordt nu al gebruikt in onder andere
de bouw en in de papier-, lijm-, diervoeder- en
voedingsmiddelenindustrie. De nieuwe soorten zetmeel zouden daar, of op
heel andere vlakken hun toepassingen kunnen vinden.
---
Contact
Meer informatie:
Erik Toussaint, Hoofd Communicatie Plant Research International
06 - 5156 5949
erik.toussaint@wur.nl