[wcm_nonmember]
Voor het bekijken van deze content heeft u een lidmaatschap nodig, of log in als u al een lidmaatschap heeft.
[/wcm_nonmember]
[wcm_restrict]
Genoeg voedsel produceren tegen een lage prijs was decennialang het devies wereldwijd. Maar de nadruk op productiviteit heeft ook een keerzijde. Er zijn inmiddels voldoende overzichtsstudies die laten zien dat de voedingswaarde in veel gewassen is gedaald. Op wereldschaal kan dat serieuze problemen opleveren. De top-vijf van tekorten die gezondheidsproblemen veroorzaken, bestaat uit ijzer, jodium, zink, vitamine A en foliumzuur.
Verminderde fitheid
De problemen zijn het ergst in landen met veel arme mensen en kennen een brede variatie: vermoeidheid, bloedarmoede, blindheid, groeistoornissen, diarree, tot de dood toe. In Noordwest-Europa, waar je zulke problemen niet zou verwachten, zien artsen regelmatig ijzergebrek bij vrouwen. Verder is de inname van vezels te laag en geeft het RIVM bij herhaling aan dat de vitamine C-inname bij een deel van de bevolking omhoog zou moeten. In Nederland komen geen echte vitamine C-gebreken voor (leidend tot scheurbuik) maar subklinische effecten, die overigens moeilijk te achterhalen zijn, zijn wel te verwachten. Een voorbeeld daarvan is verminderde fitheid.
Overigens is het heel lastig om te onderbouwen dat een specifieke stof positieve effecten heeft. Op verzoek van de Europese Commissie heeft de EFSA (European Food Safety Authority) dat in 2010 gedaan voor vitamine C. Daar kwam uit dat vitamine C de ijzeropname verbetert, bijdraagt aan de vermindering van vermoeidheid en uitputting, aan normaal psychologisch functioneren en aan een normale werking van het immuunsysteem, de energiestofwisseling en het zenuwstelsel.
Biofortification
Onderzoekers van Wageningen University & Research hebben op een rij gezet hoe de gehaltes vitamines, mineralen en antioxidanten in gewassen omhoog te brengen zijn. Daarvoor hebben ze zoveel mogelijk relevante onderzoeken bekeken. Dat is gebeurd op verzoek van HBO-instellingen, die daarover regelmatig vragen uit het bedrijfsleven krijgen en dan het antwoord schuldig moeten blijven omdat de kennis ontbreekt. Het project is betaald uit het WURKS-programma, bedoeld om ‘Wageningse’ kennis door te laten stromen naar het groene onderwijs – dit programma is overigens onlangs gestopt.
Er staan twee wegen open om de gehaltes omhoog te krijgen – internationaal aangeduid met de term biofortification. De eerste is veredeling gericht op meer opslag van bijvoorbeeld zink en ijzer of meer productie van vitamine A. In dit artikel focussen we echter op de tweede manier: teeltmaatregelen. In kasteelt is het aanzienlijk gemakkelijker om gehaltes aan gewenste stoffen omhoog te brengen dan in de buitenteelt.
Bemesting
Bij de mineralen is de bemesting het eerste aanknopingspunt. Simpelweg door de concentraties in de voedingsoplossing te verhogen, kunnen gehaltes van bijvoorbeeld ijzer en zink in het gewas stijgen. Bij een proef met tarwe waren de gehaltes zink en ijzer bij teelt in het veld respectievelijk 31 en 33 mg/g, bij teelt op substraat met een voedingsoplossing (hydroponics) respectievelijk 130 en 220 mg/g.Er passen wel enige kanttekeningen bij: er zijn rasverschillen en chelaten kunnen door UV-ontsmetting of waterstofperoxide worden afgebroken.
Een hogere calciumconcentratie in de wortelzone kan zorgen voor een hoger gehalte in de bladeren, maar het is lastiger om op deze manier het gehalte in weinig verdampende organen zoals de vruchten te verhogen. Ook verhoging van het kaliumgehalte leidt tot meer van dit element in het gewas, maar hier speelt wel altijd de interactie met calcium- en magnesiumopname. Het resultaat kan dan een kaliumrijk gewas zijn met magnesium- en calciumtekorten.
Waarschuwing
Sommige elementen zijn voor planten niet essentieel, maar voor de mens wel. Voorbeelden zijn selenium en jodium. Planten nemen ze wel op als ze aanwezig zijn en de opnamehoeveelheid is afhankelijk van de concentratie. Recent onderzoek op Proeftuin Zwaagdijk liet bijvoorbeeld zien dat het seleniumgehalte van sla door een hogere bemesting goed omhoog te krijgen was, zowel bij grondteelt als bij teelt op water (bij de laatste waren de gehaltes hoger).
Hier is dus duidelijk ‘biofortificatie’ mogelijk, maar er past ook een waarschuwing. De grens tussen gezonde en giftige gehaltes is bij selenium smal en dat geldt tevens voor andere zware metalen. Een beetje meer maakt onze groenten gezonder, veel meer maakt ze giftig.
Samenstelling microbioom
Voor de mineralen is het verhaal nog relatief eenduidig, maar dat wordt anders zodra het gaat om vitamines, antioxidanten, flavonoïden en andere nuttige stoffen zoals vezels. Allereerst hun gezondheidswaarde: de vitamines en vezels hebben we als mens echt nodig, maar van andere stoffen is dat onduidelijk. Bij proeven in petrischaaltjes of bij muizen en ratten presteren antioxidanten vaak goed: ze remmen bijvoorbeeld kanker. Daarop is hun positieve reputatie gebaseerd. Maar de vraag is hoe ze het in het menselijk lichaam doen. De opname verschilt namelijk sterk van mens tot mens, waarbij de samenstelling van het microbioom in de darmen (de totale populatie van nuttige en andere organismen) een belangrijke rol speelt.
Stress bij einde teelt
Veel van de gezonde stoffen zijn secundaire metabolieten die de plant aanmaakt om zichzelf te beschermen. Een snelle regelmatige groei zonder stress leidt tot een product met relatief weinig van zulke stoffen. Een goede methode om het gehalte gezonde stoffen te laten stijgen is dan: eerst optimaal laten groeien en aan het eind van de teelt even flink stressen. Dat is bijvoorbeeld mogelijk door watertekort of verhoging van de EC. Het gewas gaat dan als reactie anthocyanen, flavonoïden en antioxidanten (zoals vitamine C en E) aanmaken. Overigens moet dit ook niet te veel worden, want dat kan ten koste gaan van de smaak. Flavonoïden bijvoorbeeld zijn vaak erg bitter.
Spelen met lichtkleur
Lichtsterkte en -kleur beïnvloeden zeker ook de gehaltes aan inhoudsstoffen. Er is behoorlijk wat onderzoek waarin dat is aangetoond. Vitamine C, rutine, cafeïnezuur en lycopeen zijn voorbeelden van gezonde stoffen die stijgen bij een hogere lichtsterkte. Spruitgroenten, die voor de oogst drie dagen extra rood licht kregen, bevatten meer vitamine C, antioxidanten en anthocyaan. Bladgroenten en broccoli bevatten meer caroteen en luteïne als ze voor de oogst respectievelijk extra blauw en rood licht kregen. Er zijn ook voorbeelden dat spelen met de lichtkleur juist tot lagere gehaltes leidt.
Het aantal lichtkleuronderzoeken groeit nog steeds, met name bij blad- en spruitgroenten. De achtergrond is dat vertical farming het mogelijk maakt echt receptmatig te telen. Tot nu toe resulteert een divers beeld uit al die onderzoeken: per gewas en gewenste stof is een apart lichtrecept nodig om werkelijk tot gegarandeerde gehaltes inhoudsstoffen te komen (zie Onder Glas, april 2018, pagina 20-21).
Tot slot hebben ook temperatuur, CO2 en bodemsamenstelling effect op de inhoudsstoffen. Als deze factoren leiden tot snelle groei, treedt een ‘verdunningseffect’ op – dus lagere gehaltes – maar er valt ook mee te sturen richting hogere gehaltes.
Het rapport ‘Effects of cultivation practices on the nutritional value of crops’ is te vinden op www.groenkennisnet.nl
Samenvatting
De belangstelling voor groenten en fruit met hogere gehaltes gezonde stoffen (‘biofortification’) stijgt. Deze gehaltes zijn echter juist gedaald. Rassenkeuze en teeltmaatregelen zijn de wegen om ze weer omhoog te krijgen. Bemesting biedt goede aanknopingspunten bij de mineralen. Bij vitamines en andere stoffen zijn lichtniveau en -kleur sturingsinstrumenten. Vertical farming maakt het mogelijk om echt receptmatig te telen. Daarnaast verhoogt ook lichte stress de gehaltes gezonde stoffen.
Tekst: Sander van Delden, Ep Heuvelink (Wageningen University & Research) en Tijs Kierkels.Beeld: Wilma Slegers.
[/wcm_restrict]