Sennep kan overtage raps' plads på oliehylden
Danske forskere har ved at fjerne giftstoffer i sennepsplanten gjort den attraktiv som potentiel arvtager efter raps som verdens tredjestørste olieafgrøde.
sennep, olie, glukosinolater, planteolie

Sennep er giftig og egner sig dårligt som foder til dyr. Nu har danske forskere fundet ud af at tage giften ud af sennepsfrøene, uden at planten mister sit naturlige forsvar mod skadedyr. (Foto: Shutterstock)

Verden hungrer efter vegetabilsk olie til både fødevareproduktion og biobrændsel.

Det behov imødekommer danske forskere nu med en ny variant af sennepsplanten, som både kan bruges til at lave olie og foder til dyr og samtidig dyrkes i områder med ekstrem varme og tørke.

Historien kort
  • Danske forskere har lavet en sennepsplante, der ikke er giftig.
  • Sennepsplanten kan muligvis overtage efter raps som verdens tredjestørste olieafgrøde.
  • Sennepsplanten kan desuden bruges som foder til dyr.

Planten er allerede afprøvet på marker i storstilede dyrkningsforsøg.

Ifølge de danske forskere kan den nye sennepsplante på sigt overtage pladsen fra raps som verdens tredjestørste olieafgrøde.

»Der er et kæmpe marked for olieproducerende afgrøder, som kan dyrkes i varme og tørre områder, som eksempelvis det vestlige Canada, Indien og Australien. Hidtil har man ikke kunnet bruge raps, da den ikke tåler varmen, mens sennepsplanten indeholder giftstoffer, som gør, at den heller ikke har kunnet bruges,« fortæller en af de danske forskere bag den nye forskning, lektor Hussam Hassan Nour Eldin fra grundforskningscentret DynaMo ved Københavns Universitet og fortsætter: 

»Giftstofferne har vi nu formået at tage ud af sennepsplantens frø, så den bliver meget mere attraktiv for landmændene i de her områder.«

Det nye forskningsresultat er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature Biotech.

landmand sennep planteolie

Olieproducerende afgrøder, der kan holde til varmen i lande som Indien og Australien har været en mangelvare, så den muterede sennepsplante kan blive meget attraktiv. (Foto: Shuttershock)

Stort potentiale

Mathias Neumann Andersen er professor MSO ved Institut for Agroøkologi på Aarhus Universitet, men han har ikke deltaget i det nye studie.

Han har dog læst det og er imponeret over, at de danske forskere er lykkedes med at få deres forskning i så velanset et tidsskrift som Nature Biotech, hvilket ifølge forskeren også vidner om potentialet i den nye opdagelse.

Det kan ifølge Mathias Neumann Andersen ikke blot komme landmænd i varme lande til gavn. Det kan også få en stor indflydelse her i Danmark.

Professoren fortæller, at man med den teknologi, som forskerne har brugt på sennepsplanten, formentlig kan fjerne giftstoffer fra restproduktet efter olieproduktion i både sennep- og rapsplanter og derved frigøre store mængder proteiner til blandt andet dyrefoder.

Det vil øge rentabiliteten i produktionen af de forskellige afgrøder, hvis landmænd også kan sælge presseresten fra olieproduktionen som proteintilskud.

»Det er enormt vigtigt at få udnyttet det her højværdiprotein, hvilket vi ikke gør godt nok i dag og derfor er nødsaget til at importere store mængder sojaprotein fra Sydamerika som foder til vores dyr,« siger Mathias Neumann Andersen og forklarer:

»Det her kan være en strategi til at gøre de to planter mindre giftige og derved udnytte den ressource, vi allerede har lige for hånden, og det er netop det, som den nye opfindelse baner vejen for.«

Giftstoffer giver sennep sin smag

I det nye forskningsprojekt er det lykkedes de danske forskere i samarbejde med såsæd-virksomheden Bayer CropScience at undgå, at giftstoffer hobes op i sennepsplantens frø.

Sennepsplanten er fyldt med giftstoffer, som den bruger til at forsvare sig mod blandt andet skadedyr, og disse såkaldte glucosinolater giver sennep sin karakteristiske smag.

På samme måde giver glucosinolater wasabi, peberrod, rucola og radiser en lignende skarp smag.

Om sennep og raps
  • Tidligere var raps ligesom sennepsplanten fyldt med glucosinolater, men i Polen opdagede man i 1960erne rapsplanter, som indeholdt færre glucosinolater. Disse rapsplanter er siden blevet dyrket og forædlet, så de i dag er ophav til al kommerciel raps.
  • Sennepsolie er ifølge de danske forskere lige så sundt som både rapsolie og olivenolie.

Problemet med glucosinolaterne er, at de i for store mængder i foder til dyr kan være væksthæmmende eller sågar giftige, hvis man som gris, kylling eller ko ikke spiser meget andet.

Derfor har man indtil nu ikke brugt sennepsplanten til produktion af vegetabilsk olie, da restproduktet, den såkaldte proteinkage, er et spild, som man ikke har ved eksempelvis rapsproduktion, hvor landmænd får både olie og proteinrigt foder ud af deres afgrøder.

Sennep kan gro hvor raps ikke kan

At det overhovedet er interessant at dyrke sennep frem for raps skyldes, at sennepsplanten er meget mere robust end raps.

Den kan bedre modstå en lang række skadedyr, og samtidig er planten mere modstandsdygtig over for tørke og varme, og den taber ikke sine frø på jorden som raps.

Derfor kan den dyrkes i områder, hvor man ikke kan dyrke raps, forklarer en anden af forskerne bag det nye studie, professor Barbara Ann Halkier, der er leder af grundforskningscentret DynaMo ved Københavns Universitet:

»Mange steder i verden dyrker man sæsonvist to forskellige afgrøder på markerne. Det kan eksempelvis være hvede og raps, hvor man dyrker hvede det ene år og raps det andet. I meget tørre og varme lande har man haft et problem med at finde en plante, som man kunne dyrke sammen med hvede, og her vil en sennepsplante uden et stort indhold af glucosinolater i frøene være meget interessant,« siger hun. 

sennepsmark sennep planteolie mutation ny forskning

Fordi der ikke er tale om GMO, kan sennepsplanten springe over en lang godkendelsesproces og i princippet være klar til at komme på markerne om to til tre år. (Foto: Shuttershock)

Forskere har vundet pris

I forskningen har de danske forskere i samarbejde med Bayer CropScience undersøgt muligheden for at reducere indholdet af glucosinolater i sennepsplantens frø, der er den del af planten, som man udvinder olie og foder fra.

Samtidig var det nødvendigt at beholde indholdet af giftstofferne højt i plantens blade, stængler og rødder, så sennepsplanten fortsat kunne forsvare sig mod planteædende dyr, insekter og angreb fra mikroorganismer.

For at skabe den perfekte sennepsplante fokuserede forskerne på de transportproteiner, som fragter glucosinolaterne fra plantens blade til frøene.

Glucosinolaterne bliver ikke lavet i selve frøene, men bliver først transporteret dertil senere, og det er denne transport, som forskerne gerne ville sætte en stopper for.

Forskerne viste for første gang i 2012, at deres ide kunne fungere, hvor de i en modelplante (gåsemad) fandt de to transportproteiner, som fragter glucosinolater til gåsemadens frø.

Da de fjernede de to transportproteiner, blev der ikke længere fragtet glucosinolater til frøene, samtidigt med at de forblev i resten af planten. Den opdagelse blev kåret til årets danske forskningsresultat her på Videnskab.dk.

»I samarbejdet med Bayer CropScience har vi bygget videre på resultaterne fra 2012 i forsøget på at skabe en afgrøde med et globalt potentiale, da sennepsplanten kan gro i områder, hvor rapsen bukker under for klimaet,« forklarer Barbara Ann Halkier.

Slukkede for 4 ud af 12 gener

Helt specifikt har forskerne overført deres opdagelse fra gåsemad til afgrøden sennep.

Udfordringen har dog været, at sennepsplanten indeholder 12 af disse transportproteiner, hvilket er alt for mange at skulle fjerne ved traditionel forædling.

GMO
  • ​​En genmodificeret organisme (GMO) har fået ændret sine gener ved genmodificering. Planter, dyr og mikroorganismer betegnes generelt som organismer.​
  • Ved hjælp af genmodificering kan man flytte et gen fra én organisme til en anden, eksempelvis​​ fra en bakterie til en plante, så planten får nye egenskaber.
  • Definitionen af en GMO fremgår af Udsætningsdirektivet, som i Danmark administreres af Landbrugs- og Fiskeristyrelsen.

(Kilde: Fødevarestyrelsen)

Forskerne sekventerede derfor sennepsplanten for at se, hvilke af de tolv transportproteiner der var vigtige for at fragte glucosinolater til frøene, og hvilke der var vigtige for transport ned til rødderne.

»Vi lavede en trafikoversigt for glucosinolater i sennepsplanten for derefter kun at blokere trafikken ind i frøet, men ikke i resten af planten,« forklarer en tredje af forskerne bag det nye studie, postdoc ved DynaMo Centeret Svend Roesen Madsen. 

Forskerne udvalgte fire transportproteiner. Ved at slå dem ud, fordelte planten stadig glucosinolater mellem blade, stængler og rødder, men kun i lille omfang til frøene.

»I artiklen i Nature Biotechnology har vi fundet opskriften på, hvordan kun et lille udvalg af transportproteinerne behøver at blive slået ud, for at der ikke kommer glucosinolater ud i frøene, således at planten stadig er modstandsdygtig over for skadedyr,« siger Svend Roesen Madsen.

Klar om to til tre år

Forskerne har muteret sennepsplanten på samme måde, som naturen selv laver mutationer ude på marken, og efterfølgende krydset de forskellige muterede planter med hinanden, indtil de fik den afgrøde, de ønskede.

Der er derfor ikke tale om GMO, så sennepsplanten kan i princippet være klar til at komme ud på markerne om to til tre år, hvorimod GMO-afgrøder skal gennem en meget lang godkendelsesproces.

Bayer CropScience har således allerede lavet de første forsøg, hvor de har dyrket den nye sennepsplante på tre store forsøgsmarker i Belgien.

Resultaterne af deres undersøgelser viser, at planten har alle de egenskaber, som forskerne, og for den sags skyld også landmændene, gerne vil have, at den skal have.

Samtidig indeholder planten kun en tredjedel af den mængde glucosinolater, som den oprindelige sennepsplante indeholder.

»Man kan sige, at vi er kommet tre fjerdedele af vejen, for at planten bliver relevant for landmændene. Men vi regner med at komme det sidste stykke inden for de næste to til tre år,« fortæller Hussam Hassen Nour Eldin, som er begejstret for, at forskerne nu er så tæt på deres mål.

»Det er sjældent, at vi forskere får lov til at være med hele vejen fra laboratoriet, til når planterne står på markerne og bliver udsat for vind og vejr. Det er her, at vi får de virkelige resultater.«

Kan overtage raps’ domæne

Når den nye sennepsplante bliver forædlet færdig, forskerne får fjernet den sidste del glucosinolater fra frøene, og den kommer ud på markerne, mener forskerne, at den først vil gøre sit indtog i tørre og varme lande.

Forskerne nævner selv det vestlige Canada, Indien og Australien som oplagte lande for den nye afgrøde.

Men forskerne ser ingen grund til, at sennepsplanten ikke kan komme til at overtage store dele af rapsens domæne i andre lande, eksempelvis i Danmark.

Da sennepsplanten langt bedre kan tåle varme og tørke samt er bedre til at bekæmpe skadedyr, er det oplagt, at landmænd dyrker denne afgrøde frem for raps for at få vegetabilsk olie og foder til dyr.

Specielt i lande, som over de næste årtier vil opleve effekten af global opvarmning, der kan sætte rapsproduktionen under pres, vil det være relevant at skifte fra raps til den nye sennepsplante.

»Denne ny sennepsplante vil jo ikke længere egne sig til sennepsproduktion, da vi har fjernet glucosinolaterne fra frøene, og det er dem, som giver sennep sin smag,« siger Barbara Ann Halkier.

»Men med en glycosinolat-fri sennepsplante kan vi eksempelvis bruge den i Danmark til både at lave olie og foderkager, så vi ikke behøver at importere sojafoderkager fra eksempelvis Sydamerika, som vi gør i dag.«

 

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud

Det sker