Dansk opdagelse åbner for »kæmpe uudnyttet potentiale« på rapsmarker

I maj måned er danske marker klædt i gul, og på stadigt flere marker dyrker landmænd raps: Sidste år satte dansk landbrug en historisk rekord med produktionen af 894.000 tons raps.

Men de gule marker rummer »et kæmpe uudnyttet potentiale,« lyder det fra danske forskere.

I et nyt studie publiceret i det anerkendte videnskabelige tidsskrift Nature, tager forskerne derfor et vigtigt skridt i retningen af at gøre det muligt at udnytte langt mere af rapsen, så den i fremtiden kan flytte ind i dit køkken og din madpakke.

»50 procent af alle de plantebaserede proteiner, som produceres i Europa, kommer fra raps. Så det er en lokalt produceret plante med et meget højt indhold af proteiner, og derfor rummer den et kæmpe uudnyttet potentiale i den grønne omstilling,« fortæller professor Barbara Halkier, som er en af hovedkræfterne bag det nye studie.

Oplagt som proteinkilde – men…

I dag bliver raps primært brugt til produktion af olie, der både anvendes som madolie, brændstof til biler og som brændsel.

Olien bliver presset ud af rapsplantens små, sorte frø, og restproduktet – de pressede frø – kaldes for en rapskage.

»Rapskagen har et højt proteinindhold og en utrolig god sammensætning af aminosyrer, og så er den rig på fibre, som vi generelt får for lidt af her i Vesten,« fortæller Barbara Halkier, som er leder af DynaMo Centret på Institut for Plante- og Miljøvidenskab, Københavns Universitet.

»Derfor vil det være oplagt at bruge rapskagen til menneskeføde, og som et led i den grønne omstilling, hvor vi skal væk fra at spise kød og finde andre proteinkilder,« tilføjer hun.

Problemet med rapskagen er imidlertid, at den indeholder nogle stoffer – såkaldte glucosinolater – som smager bittert og er usunde for mennesker i for store mængder.

Derfor kan du ikke bare tilsætte rapskagen til din bolledej, din havregrød eller din müslibar, hvis du gerne vil have lidt flere proteiner. Du skal først have fjernet de usunde, bitre stoffer.

Forsker i glucosinolater

Igennem de seneste årtier har forskerne fra Københavns Universitet netop forsøgt at finde ud af, hvordan de uønskede glucosinolater bliver skabt og transporteret rundt i planten, og hvordan man potentielt kan forhindre dem i at ryge ud i plantens frø.

I det nye studie er forskerne kommet et væsentligt skridt tættere på målet.

Forskerne har udført eksperimenter på rapsplantens slægtning; en plante kaldet gåsemad, som er en udbredt modelplante for forskere.

Her er det lykkedes at identificere tre proteiner, som er ansvarlige for at eksportere glucosinolater ud af ’fabrikken’, hvor stofferne bliver fremstillet inde i planten.

»Vi har vist, at vi kan forhindre, at glucosinolater kommer ind i frøet ved specifikt at blokere for de tre transportproteiner, som vi har identificeret. Vi har kun vist det i modelplanten indtil videre, så næste opgave bliver at oversætte vores opdagelse til raps,« siger Barbara Halkier.

»Meget store perspektiver«

Både Barbara Halkier og professor Søren Krogh Jensen vurderer, at der fortsat venter et stort arbejde, før den nye opdagelse kan overføres til rapsplanter.

Alligevel betegner Søren Krogh Jensen det nye studie som »måske banebrydende,« idet forskningen rummer »meget store perspektiver.«

Ikke alene for rapsplanter, men også for andre afgrøder, mener professoren.

»Det kan potentielt give mulighed for at anvende færre sprøjtemidler, fordi man i stedet udnytter plantens egne forsvarsstoffer,« forklarer Søren Krogh Jensen, som er professor ved Institut for Husdyr- og veterinærvidenskab på Aarhus Universitet og ikke har været en del af det nye studie.

Glucosinolater er ikke kun ‘bad guys’

Glucosinolater er nemlig ikke kun ’bad guys’, som giver bitter smag og gør raps usunde for mennesker i for store mængder.

Stofferne har også gode egenskaber og fungerer som plantens naturlige forsvarsstoffer – og det samme er tilfældet hos en lang række andre planter, fortæller Søren Krogh Jensen.

»Stofferne hjælper planterne med at bekæmpe angreb fra insekter, svampe og andre sygdomme. Så de er en kæmpe gevinst for planten. Men bagsiden af medaljen er, at mange af glucosinolaterne er skadelige for os mennesker eller dyr, som gerne vil spise planterne,« forklarer Søren Krogh Jensen.

Hele humlen er altså, at man gerne vil have glucosinolater til at være til stede i plantens stængler og blade, så den er naturligt beskyttet mod angreb. Men til gengæld vil man helst ikke have stofferne ud i frøet, som skal spises af mennesker eller husdyr.

»Så hvis man i fremtiden kan styre plantens produktion og transport af stofferne, har det kæmpe perspektiver,« siger Søren Krogh Jensen.

Andre metoder til at fjerne glucosinolater

Som eksempel henviser han til, at det i stigende grad er blevet populært at spise bælgfrugter i takt med, at flere vælger at skære ned på deres forbrug af kød.

»Ernæringsmæssigt er bælgplanter enormt gode, men derfor vil en masse skadedyr også gerne have fat i dem. Derfor har planterne gennem tiden udviklet et hav af forsvarsstoffer, som i bund og grund gør dem pivgiftige. Men hvis man kan fjerne stofferne fra selve bælgfrugten, er det pludselig en anden sag,« siger Søren Krogh Jensen.

Når det gælder rapskager specifikt, findes der faktisk også allerede andre metoder til at fjerne glucosinolater ved at behandle rapskagen. Stofferne kan for eksempel reduceres eller helt fjernes enten ved fermentering eller ristning og opvarmning af rapskagerne.

»Der findes for eksempel rapsproteinkoncentrater, som også kan bruges til menneskeføde, men det kræver store oprensningsprocesser for at få noget, som kan spises og er smagsneutralt,« siger Søren Krogh Jensen.

Derfor bliver rapskager også primært brugt som dyrefoder i dag, mens der kun findes få forsøg på at udnytte de proteinholdige rapskager til mennesker. Men det vil Barbara Halkiers forskningsgruppe altså gerne lave om på.

Vandt Årets Danske Forskningsresultat

Det er mere end et årti siden, at forskningsgruppen tog det første skridt i retningen af at forstå og regulere transporten af glucosinolater i planter.

Dengang var Videnskab.dk’s læsere vilde med forskningen og under en afstemning stemte så mange læsere på resultatet, at det blev kåret til Årets Danske Forskningsresultat 2012.

»Dengang arbejdede vi på at gøre rapskagen mere spiselig for grise og andre dyr. Men i 2023 snakker vi ikke længere dyrefoder. Nu handler det om grøn omstilling og om at skaffe en god, plantebaseret kilde til protein for mennesker, så vi ikke længere behøver spise kød,« siger Barbara Halkier.

Forskningsresultatet fra 2012 var også baseret på eksperimenter på planten gåsemad. Dengang var det lykkedes forskerne at identificere et protein i planten, som var ansvarlig for at importere glucosinolater ind i plantens celler. Ideen var altså, at man ved at blokere for dette import-protein kunne sørge for, at glucosinolaterne slet ikke kunne komme ind i plantens frø.

»Men i alle de efterfølgende studier fandt vi ud af, at glucosinolaterne i stedet ender med at akkumulere alle mulige andre steder i planten, og det er ikke særlig godt for planten,« forklarer Barbara Halkier.

Det nye er eksport – ikke import

I det nye studie kigger forskerne ikke længere på import-proteinet, men i stedet har de altså identificeret et andet protein, som er ansvarlig for at eksportere glucosinolater.

Eksport-proteinet sørger altså for at transportere glucosinolater ud af de celler, der fremstiller stofferne.

»Når vi i stedet arbejdet med eksport-proteinet, kan vi blokere for det, og dermed kan vi sørge for, at glucosinolater ikke kommer ud og fordeler sig på uønskede måder i planten. Så det er et bedre værktøj til at fjerne stofferne fra frøet,« forklarer Barbara Halkier.

Grunden til, at eksport-proteinet er et bedre værktøj for forskerne, hænger sammen med en anden opdagelse, som forskerne gjorde i deres nye studie; nemlig, at produktionen af glucosinolater til plantens frø foregår et højst uventet sted. Det foregår nemlig inde i den såkaldte skulpe – rapsplantens frugt.

»Hvis du tænker på en ærtebælg, hvor der sidder en masse små ærter, som er plantens frø, så sidder ærterne fast til bælgen med, hvad der svarer til en navlestreng,« forklarer Barbara Halkier.

»Normalt ville man bare tænke, at navlestrengen var en transportvej for næring mellem mor og barn. Derfor kom det som lidt af en overraskelse for os, da vi opdagede, at den også er cellefabrik for alle de glucosinolater, som skal ende op i frøet.«

Produceres i navlestrengen

I planten gåsemad bliver der altså med andre ord produceret glucosinolater til frøet i frøets egen ’navlestreng’.

»Der foregår en storproduktion i navlestrengen, men vi kan blokere for eksporten og forhindre, at der kommer glucosinolater op i frøet. Men det smarte er, at resten af planten bevarer sit indhold af glucosinolater, så det er kun frøet specifikt, vi blokerer for,« fortæller Barbara Halkier.

Håbet er altså, at opdagelsen i fremtiden kan overføres fra gåsemad til raps, sådan at fremtidens rapskager potentielt bliver spiselige for mennesker.

»I dag er rapskager kun et biprodukt, som bliver udnyttet til dyrefoder. Langt den primære indtjening på raps stammer fra selve olien, men hvis man i fremtiden kan bruge rapskager som menneskeføde, kan rapskagen måske blive det primære produkt på linje med olien,« mener Barbara Halkier.

Mindre glucosinolat i moderne raps

Professor Søren Krogh Jensen forklarer, at nutidens danske rapsmarker allerede har et stærkt reduceret indhold af glucosinolater.

I de sidste 40 år har man nemlig med traditionel avl sørget for at selektere raps med lavere indhold af stofferne, »så rapskagen kan anvendes til dyrefoder uden at give for store ernæringsmæssige problemer.«

»Men der er stadig grænser for, hvor meget rapskage du må tilsætte til foder til grise og kyllinger. Ellers får dyrene en stor skjoldbruskkirtel og bliver syge,« forklarer han og fortsætter:

»Og problemet ved at have reduceret indholdet af glucosinolater i rapsen er selvfølgelig også, at det går ud over plantens naturlige forsvar.«

»Hvis man i stedet kunne få flere forsvarsstoffer ud i stængler og blade, hvor de kan gøre gavn og samtidig undgå at få dem ind i de modne frø, så ville man virkelig have opnået meget.«

Er det GMO?

Hvis forskerne udnyttede den såkaldte CRISPR-teknologi – et værktøj, som groft sagt gør forskere i stand til at klippe-klistre med gener, som det passer dem – ville de ifølge Barbara Halkier relativt hurtigt kunne overføre de nye resultater fra gåsemad til rapsplanter.

Men hvis de gjorde dette, ville der være tale om GMO – altså genmodificerede planter, som er forbudte at dyrke på europæisk jord.

I stedet udnytter forskerne en andre veje, så der ifølge Barbara Halkier ikke er tale om GMO.

»Vi bruger nye bioteknologiske metoder til at screene planterne og finde frem til planter, som specifikt er muteret i eksportproteinerne. Men vi redigerer ikke selv i generne, så det er ikke GMO,« forsikrer Barbara Halkier.

Mindst 10 år før det kan anvendes

Hun vurderer, at der i alt vil gå 10 år, før du potentielt kan købe brød, cornflakes, mysli eller andre madprodukter baseret på rapskager, som er forædlet efter princippet i den nye opdagelse.

»Det tager tid at gå fra modelplanten til afgrøden. Dels er der flere gener involveret i afgrøden, og så skal man have testet, at planten stadig er sund, har et godt udbytte og alle de andre ting, som er vigtige for landmanden,« siger Barbara Halkier.

»Og når man så har fået overbevist forædlere og landmænd, skal rapskagen stadig godkendes som fødevare til mennesker. Og man skal have arbejdet med velsmag i produktet. Så der er stadig et stykke vej, før vi er i mål.«