Tomaten die groeien zonder plant - het klinkt als sciencefiction. Toch onderzoeken wetenschappers van Wageningen University & Research en de Universiteit Utrecht hoe dat werkelijkheid kan worden. Het concept kan voedselproductie ingrijpend veranderen, en zelfs duurzamer en veerkrachtiger maken. De onderzoekers hebben hun toekomstvisie gepubliceerd in het tijdschrift Trends in Biotechnology.
© WUROnderzoekers Niels Peeters (Universiteit Utrecht) en Lucas van der Zee (WUR).
Het proces begint met iets heel kleins: een zaadje of een stukje blad. Met de juiste signalen, waarmee de genen voor bloei worden geactiveerd, groeit dat startmateriaal uit tot een bloemknop. Net als in de natuur kan die bloem worden bestoven - of, in dit geval, kunstmatig worden geactiveerd om vruchtgroei op gang te brengen. De plantloze vrucht krijgt geen energie van zonlicht, maar groeit op een koolhydraatrijke voedingsoplossing.
"Als we met deze methode vruchten gaan produceren in fabrieken in plaats van op het land, kunnen we een deel van onze voedselvoorziening beschermen tegen gevolgen van klimaatverandering," vertelt Lucas van der Zee, promovendus bij de leerstoelgroep Tuinbouw en Productfysiologie van Wageningen University & Research. "Ook is er dan veel minder land nodig zijn voor het verbouwen van voedsel."
Hoewel afzonderlijke stappen uit het proces al bekend zijn uit de literatuur, brengen de auteurs ze nu voor het eerst samen in één theoretisch raamwerk. Aan de Universiteit Utrecht werkt medeauteur Niels Peeters aan de cruciale stap waarin het startmateriaal zich ontwikkelt van cel tot bloemknop. In Wageningen wordt onderzocht hoe de bloemknop zich ontwikkelt tot een rijpe vrucht.
Kleine vruchten, grote vragen
De onderzoekers zijn optimistisch over de mogelijkheden, maar benadrukken dat het concept nog in een pril stadium verkeert. De eerste vruchten die we op deze manier hebben gekweekt, blijven klein en de productie is nog verre van duurzaam. Wanneer gewone suiker wordt gebruikt om de vruchten te voeden, verdwijnt het milieueffect door de extra landbouwgrond die nodig is voor suikerproductie.
Een mogelijke oplossing is het gebruik van acetaat, het hoofdbestanddeel van azijn. Met behulp van elektriciteit worden CO₂ en water omgezet in deze energierijke stof. Medeauteur Robert Jinkerson van de Universiteit van Californië onderzoekt hoe planten acetaat kunnen benutten voor hun groei. Dat is een belangrijke stap richting een toekomst waarin voedselproductie nauwelijks nog land vraagt.
© WURTomaten groeien zonder plant (Foto: WUR)
Maatschappelijke en ethische keuzes
Naast technische vragen roepen de onderzoekers ook maatschappelijke en ethische kwesties op. "Vruchten zijn meer dan iets wat je in de supermarkt koopt. De manier waarop we voedsel maken, eten en delen, bepaalt wie we zijn," zegt Van der Zee. "Wij vinden het belangrijk dat mensen betrokken zijn bij de manier waarop hun voedsel wordt geproduceerd." Samen met filosoof en medeauteur Zoë Robaey van Wageningen University & Research, die de ethiek van biotechnologie in de landbouw bestudeert, verkent het team daarnaast vraagstukken rond eigenaarschap, toegang tot technologie en de rol van boeren en veredelaars.
"De kennis die we ontwikkelen willen we vrij toegankelijk maken, zodat mensen over de hele wereld kunnen meedenken over hoe gekweekte vruchten eruit zouden moeten zien én smaken," besluit Van der Zee. Hij deelt op zijn eigen sociale media updates over de voortgang.
Lees de wetenschappelijke publicatie in Trends in Biotechnology.
Bron: WUR
