Asperine heelt ook planten

Aspirine heelt ook planten
’s Werelds best verkochte medicijn is ook heilzaam voor planten. Aspirine maakt ze beter
bestand tegen virussen, bacteriën en schimmels. Leidse onderzoekers zetten daarom
bacteriegenen in tabak zodat de plant meer aspirine-stof produceert. Zeneca-Mogen
heeft alvast octrooi aangevraagd op toepassing van aspirine-resistentie.
Het verhaal gaat dat de Brit Ray White in 1979 zijn moeder probeerde uit te leggen dat
hij planten trachtte te genezen van virusinfecties. Zijn moeder raadde hem aan de
planten aspirine te geven, omdat zij daar zelf zoveel baat bij had. Als brave zoon
besproeide hij zijn tabaksplanten met millimoloplossingen van aspirine en salicylzuur. En
zowaar, de tabak werd resistent tegen virusinfecties!
De aspirine-anekdote komt uit de mond van John Bol, hoogleraar bij het Leidse instituut
voor moleculaire plantwetenschappen. De bevindingen van Ray White – overigens ook
wetenschappelijk gepubliceerd – vestigden de aandacht op een geheel nieuwe rol voor
aspirine.
Marianne Verberne, een promovenda uit de groep van Bol, transformeerde tabaksplanten
zo dat ze veel salicylzuur, een bestanddeel van aspirine, produceren. Dat maakte de
tabak ongevoelig voor zowel een virus en een schimmel. Onderzoekspartner ZenecaMogen heeft octrooi aangevraagd op deze “aspirine-resistentie”. Verberne promoveert op
19 oktober aanstaande, de belangrijkste onderzoeksresultaten staan al in het julinummer van Nature Biotechnology.
Wilgenbast
Al in 1763 zag Edward Stone dat extracten uit de bast van de wilg (genusnaam Salix)
zijn patiënten sneller deed genezen. De biologisch actieve stoffen uit de wilgenbast
bleken salicylzuur en afgeleiden daarvan. In 1897 kon Friedrich Bayer acetylsalicylzuur in
het laboratorium maken – onder de naam aspirine werd dit ’s wereld best verkochte
medicijn.
Sinds Ray White naar zijn moeder luisterde, weten we dus dat salicylzuur ook heilzaam is
voor planten. Overigens produceert iedere plant van nature salicylzuur, de wilg maakt er
alleen vrij veel van.
Bol en collega’s weten al vrij aardig hoe het aspirine-bestanddeel planten beschermt
tegen pathogenen. “Als je tabak infecteert met het tabaksmozaiekvirus, ontstaan er gele
vlekken op het blad. De plant laat vervolgens de cellen rondom de infectiehaard
afsterven en bouwt er een wand van cellulose en callose omheen – zo kan het virus zich
niet verspreiden. Kortom, de plant offert een stukje blad op, om de rest van de plant te
beschermen.”
Gele vlekken
De aangetaste plant blijkt vervolgens beter bestand tegen een breed scala aan
ziektemakers: virussen, schimmels en bacteriën. Bij een volgende infectie met
bijvoorbeeld tabaksmozaiekvirus blijven de gele vlekken op het blad veel kleiner. De
indringer wordt direct onschadelijk gemaakt. Alsof de plant zijn immuunsysteem in
werking heeft gezet.
En dat is ook zo. Planten beschikken ook over een soort immuunsysteem. Net als bij
mens en dier moet de indringer eerst herkend worden, en om vervolgens vernietigd of
onschadelijk gemaakt worden. Salicylzuur speelt een rol bij de herkenning. In het geval
van het tabaksmozaiekvirus: als één van de vier viruseiwitten wordt herkend, neemt de
concentratie salicylzuur met een factor honderd toe. Dat activeert allerlei
afweermechanismen, waaronder het afsterven van de cellen rondom het virus.
Biologie | Afweer VWO | Artikel Aspirine heelt ook planten
Afweer
Over de werking van die afweermechanismen is nog weinig bekend, behalve dat
salicylzuur de aanmaak van pathogeen-gerelateerde eiwitten stimuleert. Dit is duidelijk
geworden door met name het werk van Kees van Loon in de jaren zeventig in
Wageningen (Van Loon is nu hoogleraar in Utrecht). In de Leidse laboratoria bleek
vervolgens dat die pathogeen-eiwitten antischimmelactiviteit bezitten.
De ‘immunologische rol’ van het aspirinestofje werd steeds duidelijker. In 1993
ontdekten Amerikaanse onderzoekers van het plantenbiotechnologiebedrijf Ciba Geigy
(nu Novartis) dat met het afbreken van salicylzuur ook de resistentie tegen allerlei
pathogenen verdwijnt en dat daarbij geen pathogeen-eiwitten meer ontstaan. Dat
resultaat wordt nu gezien als het bewijs voor salicylzuur als afweerhormoon bij de plant.
Dat bewijs bracht de biotechmultinational Ciba Geigy ertoe deze vorm van natuurlijke
resistentie bij planten te commercialiseren. Vijf jaar geleden bracht onder de naam ‘BTH’
een salicylzuur-achtige stof op de markt.
Besproeiing met BTH maakt een gewas één seizoen bestand tegen schimmel.
De Leidse promovenda Verberne koos voor een andere toepassing. Je moet de plant niet
besproeien, maar zelf extra salicylzuur laten maken, moet ze gedacht hebben. Ze zette
twee genen uit bacteriën (Escherichia coli en Pseudomonas fluorescens) in de
tabaksplant, die daar de aspirinestof aanmaken. Dat had succes: de genetische
gemodificeerde tabak maakt 500 tot 1000 maal meer salicylzuur, en blijkt beter bestand
tegen het tabaksmozaiekvirus en de schimmel.
Bol is voorzichtig: ‘De resistentie geldt vooralsnog tegen één virus en één schimmel. We
willen nu onderzoeken of deze tabak ook bestand is tegen andere pathogenen. Onze
onderzoekspartner Zeneca Mogen heeft er al wel octrooi op aangevraagd. De
commerciële toepassing is natuurlijk ook zeer interessant. Als je gewassen resistenter
kunt maken, kun je pesticiden in de kast houden.’
Bron: http://www.kennislink.nl//publicaties/aspirine-heelt-ook-planten
Biologie | Afweer VWO | Artikel Aspirine heelt ook planten