De natuur biedt een schatkist met slimme oplossingen en een enorme hoeveelheid nuttige stoffen en smakelijke kost. Onderzoekers van Naturalis Biodiversity Center pluizen planten en dieren uit om te achterhalen hoe we hun oplossingen kunnen toepassen. Van spons tot hop. En van tomaat tot slangengif.
Handige planten en dieren
Sponzen op je lip smeren
Een vreemde gedachte misschien dat een spons je kan helpen van een koortslip af te komen. Toch is het zo. Sponzen zijn dieren die op de zeebodem leven. Daar filteren zij voedsel uit het water dat door ze heen stroomt. De zeedieren bieden huisvesting aan allerlei bacteriën met giftige stoffen. Ze hergebruiken die stoffen en maken ze ook zelf aan. In de jaren zeventig werd ontdekt dat sommige van die gifstoffen van sponzen ook heilzaam zijn; ze bestrijden het herpesvirus dat koortsblaasjes op je lip veroorzaakt. Het sponzen-ingrediënt zit in de zalf Zovirax, verkrijgbaar bij de drogist. Om uit te zoeken welke andere sponzen mogelijk in ons medicijnkastje terecht kunnen komen, is specialistische soortenkennis nodig. Als centrum voor biodiversiteitsonderzoek loopt Naturalis hierin voorop. Sponzenexpert en hoogleraar Nicole de Voogd heeft sinds 2002 al meer dan tachtig sponssoorten ontdekt en beschreven.
Chemische fabriekjes
Elke sponssoort is een chemisch fabriekje dat een specifiek gif aanmaakt. Daarom is het van groot belang de diversiteit van deze oeroude diergroep in kaart te brengen. Ook de biologische functie van de farmaceutische stoffen wordt hierin meegenomen, en hoe de symbiotische bacteriën in het plaatje passen. In de zoektocht naar nieuwe medicijnen worden sponzen vermalen en interessante stoffen eruit gehaald. Hierna testen wetenschappers in het laboratorium de eventuele werking ervan, bijvoorbeeld tegen kanker of ziekmakende bacteriën. Zo wordt momenteel uit een door Nicole geïdentificeerde spons een medicijn tegen prostaatkanker gemaakt. En de werkzame gifstof die werkt tegen een koortslip blijkt ook effectief tegen een bepaalde vorm van bloedkanker. De kunst is om stoffen die de natuur al miljoenen jaren maakt kunstmatig te reproduceren. Geen eenvoudige kopieerklus, gezien de complexe samenstelling.
Weerbare tomaat
Een ander voorbeeld van toegepast biodiversiteitsonderzoek komt van dichter bij huis: de tomaat. Wat is het probleem? Na eeuwenlange veredeling is de tomaat - oorspronkelijk afkomstig uit Zuid-Amerika - veel van zijn originele smaak, geur en weerbaarheid tegen ziekten en plagen kwijtgeraakt. Historische tomaten uit de collectie van Naturalis moeten uitkomst bieden. Een opkomend vakgebied is ‘museomics’, dat gebruikmaakt van technieken waarmee de DNA-code van dode organismen kan worden achterhaald. Zelfs van planten en dieren die tot honderdduizend jaar geleden zijn (uit)gestorven. Aan de hand van een piepklein stukje van een gedroogde tomatenplant uit de zestiende eeuw is nu bekend welke delen van het genoom moderne tomaten missen. Dat maakt het mogelijk terug te keren op de ingeslagen weg: met veredeling de tomaat niet verder verarmen, maar juist aansturen op het authentieke product.
Lees hier een interview met Naturalis-onderzoeker Barbara Gravendeel in New Scientist (p 26-27) en ontdek het nut van gedroogde planten.
Hollandse hop
Bierbrouwers als klanten van Naturalis? Je verwacht het niet. Maar toch: producenten van de oudste alcoholische drank wilden weten of in onze collectie van vijf miljoen planten ook oude hop van Hollandse bodem is te vinden. Hun vraag komt voort uit de behoefte van een groeiend aantal lokale brouwerijen aan inheemse hop, in plaats van hop uit Engeland en Duitsland die nu in de bierbrouwerij wordt gebruikt. Met het Nederlandse kruid willen zij een uniek product ontwikkelen, met bijpassende smaak. Tot genoegen van de industrie dook Naturalis een bijna zestig jaar oude hopplant op uit de collectie, afkomstig uit Gelderland. Het museum ontrafelde de DNA-code: startpunt voor het terugkweken van de Nederlandse hop. Vervolgens verzamelen experts wilde hopplanten op locaties van vroegere brouwerijen. Planten met vergelijkbare genetische opbouw als die van de oude hop uit de collectie, zijn goede kandidaten om binnen een paar jaar de markt te veroveren met een oerhollands brouwsel.
Benieuwd naar meer innovatieve producten die helpen onze leefomgeving duurzamer, gezonder en veiliger te maken? Lees hier de rede van Naturalis-onderzoeker Barbara Gravendeel die zij hield bij haar aanstelling als lector aan Hogeschool Leiden (12 november 2013). Barbara staat aan de basis van vele vormen van toegepast biodiversiteitsonderzoek.
Gezond worden van slangengif
Het klinkt tegenstrijdig: slangengif kan je doden én beter maken. Van alle slangensoorten is zo’n 75 procent giftig. Naturalis-onderzoeker Freek Vonk heeft van het ontcijferen van de genetische code van slangengif zijn specialisme gemaakt. Niet alleen vanuit wetenschappelijke interesse in de evolutie van dit bijzondere goedje, maar ook om oplossingen aan te dragen voor een verwaarloosde tropische ziekte: sterfte of blijvende invaliditeit als gevolg van slangenbeten. Dat slangengif daarnaast ook een medicinale werking kan hebben voor mensen, blijkt uit tal van praktische toepassingen. Zo is een Zuid-Amerikaanse lanspuntslang leverancier van een werkzame stof in bloeddrukverlagende medicijnen. Wereldwijd zijn er honderden miljoenen mensen mee gebaat. Ook pijnstillers en een medicijn voor diabetes II-patiënten bevatten moleculen uit slangengif. In dit interview vertelt Freek Vonk over de achtergrond en bruikbaarheid van slangengif. En in deze speciale editie van DWDD-university neemt onze enthousiaste onderzoeker je mee in de wereld van het gif.
Natuurlijk kapitaal
Alle genoemde voorbeelden laten zien hoe belangrijk biodiversiteit is. Zo belangrijk zelfs, dat Koos Biesmeijer, wetenschappelijk directeur van Naturalis, sinds kort invulling geeft aan een nieuwe leerstoel aan Universiteit Leiden: die van ‘Natuurlijk Kapitaal’. In zijn onderzoek richt Koos zich op de levende natuur en wat wij als mens daaraan hebben. Zo rekende hij uit dat alle bijen wereldwijd door het bestuiven van gewassen jaarlijks dienst leveren ter waarde van een bedrag tussen de 230 en 570 miljard euro. Op grond van zijn kennis adviseert Koos overheden en het bedrijfsleven de omgeving aantrekkelijk te maken voor insecten. Ook is hij mede-initiatiefnemer van Nederland Zoemt, het succesvolle citizen science-project waarmee iedereen via een bijentelling in de tuin kan meehelpen aan wetenschappelijk onderzoek naar de stand van de bijen in Nederland.
Hoe draagt biodiversiteit bij aan onze toekomst? Lees hier de oratie van Koos Biesmeijer tijdens zijn inwijding als hoogleraar Natuurlijk Kapitaal aan de Universiteit Leiden (9 maart 2018).
