kruid

Project

TERPMED - productie van gezonde terpenoiden

Planten bevatten een grote diversiteit aan zogenaamde secondaire metabolieten. Veel van deze metabolieten staan bekend als farmaceutisch actieve stoffen of worden gebruikt als bron en grondstof voor extractie van gezonde fytochemicals.

Sesquiterpene lactonen, zoals parthenolide uit Tanacetum parthenium (moederkruid), en fenolische diterpenen, zoals carnosic acid uit Rosmarinus officinalis (rozemarijn), zijn voorbeelden van groepen van bioactieve en farmaceutische terpenen.

Moederkruid, Rozemarijn, Salvia en Inula brittanica (“British Yellowhead”) zijn enkele veel gekweekte kruiden die gezondheidsbevorderende werking hebben. Het EU-Terpmed project richt zich met name op deze vier kruiden. De huidige ontwikkelingen in omics technieken (metabolomics/genomics) maken het mogelijk om plantaardig uitgangsmateriaal te screenen op bioactieve metabolieten, op genotypen/ weefsels en groeicondities met optimale niveaus van deze stoffen. Bovendien zijn met deze techniek genen betrokken bij hun biosynthese te identificeren en te kloneren. Met deze kennis en genen kunnen optimale bioactive producten gecreëerd worden.

Doelstelling

Het doel van dit project is dan ook het in grote hoeveelheid beschikbaar maken van gezonde terpenoiden. Dit vindt plaats door selectie van het meest geschikte uitgangsmateriaal en teeltomstandigheden, en optimalisering van extractie, gecombineerd met testen van gezondheidparameters in humane cellen.

Aanpak en tijdspad

Plantaardige grondstoffen van verschillende genetische oorsprong, opgekweekt onder verschillende inducerende condities, worden door middel van diverse metabolomics technieken gescreend op de aanwezigheid van potentieel gezonde inhoudsstoffen in de verschillende weefsels van de vier kruiden.

Een groot aantal plantenmonsters is inmiddels aangeleverd door de verschillende projectpartners, of is opgekweekt in eigen kasruimte. Gegevens over kwantitatieve en kwalitatieve variatie in inhoudsstoffen aanwezig in de verschillende plantenmonsters worden opgeslagen in een bioinformatics database, tezamen met genomics informatie (gen-expressie en sequencing data) en bioactiviteit van geïsoleerde stoffen en extracten.

De genen betrokken bij de biosynthese van deze stoffen worden door partners gekloneerd en in expressieplatforms gezet, als nieuwe en duurzame productiemethoden voor productie van deze plantaardige stoffen. Metabolomics technologieën worden hierbij ingezet, onder meer om zuiverheid en productie-efficiëntie te optimaliseren.

Resultaten

Onderzoek heeft sterke variatie in terpenoïden en andere klasse van potentieel gezonde stoffen aangetoond binnen verschillende genotypen en weefsels van de kruiden, gebruikmakend van grootschalige metaboliet profilering (metabolomics). DNA-sequencing met behulp van Illumina technologie heeft nieuwe kandidaat-genen voor terpenoid-biosynthese opgeleverd. Kandidaat-genen zijn functioneel gekarakteriseerd in biologische expressie-platforms. Met behulp van metabolomics-technieken verkregen inzicht in optimaal uitgangsmateriaal is een serie plantenstoffen opgezuiverd. Eerste testen op bioactiviteit in human cellijnen en op antimicrobiële activiteit geven aan dat een aantal van deze terpenoïden goede gezondheidspotentie hebben.

Publicaties