Nieuw onderzoek toont aan dat kool, wortelen en bosbessen metabolisch actief zijn en afhankelijk zijn van circadiane ritmes, zelfs nadat ze zijn geplukt, met mogelijke gevolgen voor de voeding. Foto door Flickr-gebruiker clayirving
Je voelt je waarschijnlijk niet veel spijt wanneer je in een rauwe wortel bijt.
Je zou je anders kunnen voelen als je bedenkt dat het nog leeft op het moment dat je het in je mond stopt.
Natuurlijk hebben wortelen - zoals alle groenten en fruit - geen bewustzijn of een centraal zenuwstelsel, zodat ze geen pijn kunnen voelen wanneer we ze oogsten, koken of eten. Maar veel soorten overleven en blijven metabolische activiteiten voortzetten, zelfs nadat ze zijn geplukt, en in tegenstelling tot wat je misschien denkt, leven ze vaak nog als je ze uit de supermarkt mee naar huis neemt en in de koelkast steekt.
Het meest recente bewijs van dit verrassende fenomeen? Een nieuw artikel, vandaag gepubliceerd in Current Biology door onderzoekers van Rice University en UC Davis ontdekten dat een reeks geoogste groenten en fruit - waaronder kool, sla, spinazie, courgette, zoete aardappelen, wortelen en bosbessen - zich op cellulair niveau anders gedragen, afhankelijk van hun blootstelling aan licht of duisternis. Met andere woorden, deze verse producten hebben een interne "lichaamsklok", of circadiaans ritme, net als wij.
Eerder hadden rijstbioloog en hoofdauteur Danielle Goodspeed ontdekt dat sommige planten afhankelijk zijn van lichtcycli en hun interne circadiane ritme om roofzuchtige insecten af te weren, tenminste terwijl ze nog in de grond zijn. In experimenten had ze gemerkt dat de tuinkersplanten betrouwbare dagelijkse blootstelling aan zonlicht gebruikten als basis om overdag te anticiperen op de komst van insecten, en in staat waren om vooraf reserves aan te maken van verdedigende chemicaliën tijdens de nacht.
Kool, de primaire groente die in het experiment is onderzocht. Foto door Flickr-gebruiker Nick Saltmarsh
In deze nieuwe studie probeerden zij en anderen te bepalen of reeds geoogste monsters van plantensoorten die we gewoonlijk eten hetzelfde soort circadiaans gedrag vertonen. Ze begonnen met het kijken naar kool, een nauw familielid van de tuinkers, waarbij monsters werden onderworpen aan soortgelijke experimenten die werden gebruikt om tot de vorige bevinding te komen.
Het team kocht kool in de supermarkt en nam kleine bladmonsters en verwierf ook koolgrijpers, kleine mottenlarven die zich graag met kool voeden. De larven werden gehouden op een routinematige 24-uurs lichtcyclus: 12 uur licht afgewisseld met 12 uur duisternis.
Drie dagen lang werd de helft van de koolmonsters op dezelfde cyclus gezet om hun circadiane ritmes te 'trainen', maar de andere helft werd op een volledig tegenovergestelde cyclus gezet. Als gevolg hiervan zouden planten in deze tweede groep 'denken' dat het nacht was toen de larven zich gedroegen alsof het overdag was, en omgekeerd. Als het geoogste koolweefsel op dezelfde manier afhankelijk was van blootstelling aan licht als de geplante tuinkers, dan zou het op precies het verkeerde moment van de dag afweerchemicaliën opbouwen en zou het waarschijnlijk lijden als het ongedierte de kans kreeg om te voeden .
Een kool looper larven, het type insect dat in de studie werd gebruikt. Foto door Flickr-gebruiker John Tann
Wanneer de onderzoekers koolgrijpers loslaten op hun favoriete voedsel, is dat precies wat er is gebeurd. Koolbladeren in de niet-gesynchroniseerde groep vertoonden aanzienlijk minder weerstand dan de andere monsters, leden meer aan weefselschade en verloren sneller gewicht. De koolgrijpers die zich met deze bladeren voedden, groeiden ook sneller dan die met de eerste groep. Toen het team de niveaus van één specifieke klasse van chemicaliën die betrokken waren bij metabole afweeractiviteit in de monsters, direct meette, ontdekten ze dat ze inderdaad mee fietsten met wat de planten waren 'getraind' om overdag op te anticiperen.
De onderzoekers zetten geoogste sla, spinazie, courgette, zoete aardappelen, wortelen en bosbessen door hetzelfde soort experiment en kwamen tot dezelfde resultaten. Alle plantmonsters die 'getraind' waren om op de juiste tijd op de juiste dag te anticiperen, leden minder schade door de larven dan die met circadiane ritmes die verkeerd waren ingesteld. Het is onduidelijk waarom de wortelgroenten - wortelen en zoete aardappelen - een circadiaans ritme zouden vertonen (ze groeien tenslotte onder de grond), maar het is mogelijk dat de hele plant gewoon de lichtcyclus gebruikt om zijn metabole activiteit te oriënteren, en het patroon beïnvloedt zowel de wortels als de bladeren.
In zekere zin kregen de producten die in het experiment werden gebruikt jetlag - hun circadiane ritmes vertelden hen dat het nacht was, dus ze hoefden geen defensieve chemicaliën te produceren, terwijl het in feite dag was. Het is niet zo anders dan vliegen naar India, en je lichaam vertelt je dat het tijd is om te slapen wanneer je aankomt, terwijl het in werkelijkheid 11 uur lokale tijd is. Behalve, natuurlijk, dat je jetlag je niet meer vatbaar maakt voor levend geconsumeerd door insecten.
Ons snel groeiende begrip van de circadiane ritmes en metabolische activiteit van planten zou uiteindelijk een impact kunnen hebben op een andere diersoort die groenten en fruit consumeert: Homo sapiens .
De reden, zeggen de onderzoekers, is dat sommige van dezelfde chemicaliën die betrokken zijn bij de afweer tegen insecten ook lijken te werken als antikankermiddelen. In proeven lieten koolmonsters die volledig in het donker werden bewaard (zoals bijvoorbeeld de groenten in uw koelkast) meer weefselverlies lijden dan monsters met het circadiane ritme dat op één lijn lag met de larven, wat aangeeft dat ze lagere algehele niveaus van anti-ongedierte (en anti -kanker) chemicaliën. Dus het ontwerpen van oogst-, transport- en opslagsystemen met een focus op blootstelling aan licht zou de volgende stap kunnen zijn in het maximaliseren van de voeding die we krijgen als we groenten en fruit eten.
