Forskere tæt på at låse rapsplantens proteiner op for mennesker

De gule blomster på marken er et sikkert tegn på sommer. Rapsen dyrkes i dag på mere end 200.000 hektar i Danmark og bruges til rapsolie og som proteintilskud i dyrefoder, men ikke som fødevare til mennesker. Det skyldes at rapsplanten har et højt indhold af bitre forsvarsstoffer, som planten bruger til at undgå sygdomsangreb og planteædere, og som samtidig gør den uspiselig for mennesker.

Men nu har et forskerhold fra Institut for Plante- og Miljøvidenskab på Københavns Universitet identificeret de proteiner der er med til at lagre bitterstoffer i frøene i modelplanten gåsemad, som er nært beslægtet med rapsplanten. Det nye forskningsresultat er netop udgivet i det højt estimerede videnskabelige tidsskrift Nature.

Den nye viden kan bruges til at fjerne proteinerne og den bitre smag fra rapsplanten, hvilket har store perspektiver. For halvdelen af EU’s lokalt dyrkede planteproteiner kommer nemlig allerede fra rapsplanten.

”Klimakrisen dikterer, at vi skal spise mindre kød og flere planter, og her har rapsplanten et stort potentiale som en ny kilde til planteprotein i den grønne omstilling. Vores nyeste forskningsresultat bringer os et afgørende skridt tættere på at udnytte rapsen til fulde,” siger professor Barbara Ann Halkier, der har ledet forskningen.

Stoffer fra wasabi og sennep er væk

De bitre forsvarsstoffer i rapsen kaldes glucosinolater og er bedst kendt som den stærke smag i wasabi og sennep. Derfor har den såkaldte rapskage, som er resterne af frøene, efter rapsolien er presset ud, kun kunnet bruges i begrænset mængde som foder til svin og kyllinger, selvom proteinindholdet er på svimlende 30-40 procent.

At forskerne nu har identificeret de tre proteiner i planten, som er ansvarlige for at transportere bitterstofferne ud i plantens frø, betyder, at de kan forhindre ophobning af bitre forsvarsstoffer i frøene. Det gøres ved netop at fjerne disse tre proteiner fra planten ved hjælp af en teknologi kaldet ’transport engineering’. På den måde findes forsvarsstofferne stadig i alle øvrige dele af planten, så den fortsat kan forsvare sig mod sine fjender. Men de bitre, usunde stoffer er væk.

”Planter har rødderne godt plantet i jorden og kan ikke bare flytte sig, når der er fare på færde og derfor er de nødt til at producere et væld af forsvarsstoffer mod sygdomsangreb og planteædere. Med vores opdagelse har vi fundet en måde at slukke for bitterstofferne i frøene,” siger Dr. Deyang Xu, der er førsteforfatter på det nye studie.

Gennembrud efter 10 års forskning

Forskerne har foreløbigt vist, at deres metode virker i modelplanten gåsemad (Arabidobsis thaliana), som er nært beslægtet med rapsplanten.

”Den næste opgave er at vise, at vi kan overføres vores resultat fra gåsemad til rapsplanten, og det arbejder vi lige nu videre med,” siger Dr. Deyang Xu.

Forskningen som førte til denne opdagelse er resultatet af et langt sejt træk, som har været muliggjort af en 10-årig bevilling fra Danmarks Grundforskningsfond til DynaMo Centret på Institut for Plante- og Miljøvidenskab på Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet.

”Jeg kan ikke understrege nok, hvor vigtig en længerevarende bevilling har været for, at vi kunne lande dette store forskningsresultat. Det har virkelig givet os tid til at fordybe os ned i detaljen og nørde derudaf, og det lønner sig,” siger Barbara Ann Halkier.

Om planters forsvarsstoffer
Karakteristisk for planter fra korsblomstfamilien er at de producerer en gruppe af forsvarsstoffer kaldet glucosinolater. Stofferne giver planter som fx broccoli, kål, rucola og raps en bitter og stærk smag som skræmmer planteædere og sygdomme væk.

For at beskytte sit afkom fylder modelplanten gåsemad, og den nært beslægtede rapsplante, deres frø med glucosinolater, så frøene og de små kimplanter kan forsvare sig mod insekter og andre fjender. Frøene kan ikke selv syntetisere glucosinolater, så de må transporteres fra moderplanten til frøene.

Nogle glucosinolater er sunde, f.eks. dem som er i broccoli og andre kål, mens de glucosinolater som er i rapsplantens frø er usunde.