Tomatenplanten maken flavonoïden aan, anti-oxidanten die mogelijk goed zijn voor onze gezondheid. Maar hoe doen die tomaten dat? Wie dat weet kan uiteindelijk ook gaan sturen in de aanmaak. Onderzoekers van Plant Research International werken daaraan.
Flavonoïden zijn stoffen die de smaak en kleur van planten, vruchten en bloemen beïnvloeden. Het vermoeden bestaat dat deze stoffen gunstig zijn voor mensen omdat ze werken als anti-oxidanten. Dat is de reden dat onderzoekers zoeken naar manieren om het gehalte in de plant omhoog te brengen. Dan is het wel handig om te weten hoe flavonoïden gemaakt worden. Onze onderzoekers ontrafelen daartoe het pad waarlangs de tomaat komt tot de aanmaak van flavonoïden.
Opeenvolgende reacties
De aanmaak gebeurt via diverse reacties, waarbij de ene stof overgaat in een volgende stof die weer overgaat in een volgende, enzovoort. Het gaat erom te weten te komen hoe dit pad van opeenvolgende reacties verloopt, of er nevenproducten ontstaan bij een bepaalde overgang, of een reactie snel verloopt of juist langzaam en welke producten onderweg ontstaan richting de flavonoïden.
Hiervoor werken onderzoekers op verschillende niveaus intensief samen. Bij experimenten in het lab worden tomatenplanten gekweekt onder verschillende omstandigheden. Via massaspectrografie onderscheiden de onderzoekers duizenden verschillende stoffen die in de verschillende groeistadia van de plant voorkomen. Een wiskundige zoekt naar de samenhang van de verschillende stoffen en legt dat vast in ‘netwerken’. Zo’n netwerk laat zien of de ene stof overgaat in de andere: bijvoorbeeld als de ene in concentratie toeneemt en de andere af, dan is er mogelijk een verbinding.
Wiskundige vergelijkingen
De volgende stap is checken of het gedrag van die netwerken ook overeenkomt met wat gevonden is in de experimenten. Via wiskundige vergelijkingen is te beschrijven of stof A toeneemt en stof B afneemt. Door deze vergelijkingen te bestuderen en het gedrag te vergelijken met de data van de experimenten, kunnen de onderzoekers afleiden hoe tomatenplanten flavonoïden aanmaken. Ook kijken zij naar de verschillende delen van de plant en naar het effect van bijvoorbeeld licht op de aanmaak van flavonoïden
Zo’n theoretische benadering van hoe tomatenplanten flavonoïden aanmaken is uniek in de wereld en is alleen mogelijk dankzij de intensieve samenwerking tussen experimenten in het lab en de wiskundigen.