Zoete verleiding, bittere bijsmaak

Veel planten maken uit zichzelf lectines aan. Sommige lectines werken goed tegen zogenaamde sapzuigers, zoals bladluizen’, verklaart Felix Wäckers, entomoloog bij het NIOO in Heteren. De luizen gaan meestal niet direct dood, maar hun ontwikkeling gaat langzamer. Ook neemt de vruchtbaarheid af. Hoe lectines werken is niet precies bekend, ze binden waarschijnlijk aan de cellen van het maagdarmkanaal, waardoor opname van voedsel verstoord raakt.

Sapzuigers zoals luizen zijn een groot probleem voor veel landbouwgewassen, zoals rijst en tarwe. Ze zijn moeilijk te bestrijden. Daarom ligt het inbouwen van lectinegenen – plantaardige genen tenslotte – voor de hand. Het lectine dat daarvoor meestal wordt gebruikt is GNA, afkomstig uit het sneeuwklokje Galanthus nivalis. De vraag is echter wat het effect is op niet-schadelijke insecten.

Wäckers: ‘Om dat te onderzoeken hebben we een project opgezet, samen met het Zwitserse Rijksinstituut voor agro-ecologie en landbouw, FAL. Bij het FAL is risico-inschatting van transgene gewassen een van de belangrijkste onderzoeksthema’s. In Nederland lopen we een beetje achter de feiten aan. Er wordt hier nauwelijks onderzoek gedaan naar de risico’s van ggo’s, in Zwitserland al een jaar of tien.’

Een kolonie groene perzikluizen

Wäckers werkt samen met de Zwitserse onderzoeker Jörg Romeis en aio Petra Hogervorst aan de routes waarlangs nietdoelwit-insecten met de ingebouwde stof in aanraking kunnen komen. Daaruit blijkt dat lectines niet te vergelijken zijn met bijvoorbeeld het – uit bacteriën afkomstige – Bt-toxine. Een belangrijke verschil is de verspreiding in de plant.

In tegenstelling tot het Bt-toxine worden lectines via de floeemvaten van de plant getransporteerd. Lectines worden zodoende aangetroffen in bijvoorbeeld de nectar van de plant, die wordt gegeten door allerlei niet-doelwit- insecten zoals vlinders en bijen. Daarnaast krijgen bijvoorbeeld luizen die floeem aftappen ook lectine binnen. De luizen gaan daar niet meteen aan dood, en de opgenomen lectine komt voor een groot deel terecht in de honingdauw, de suikerige afscheiding die bladluizen produceren.

Honingdauw is een belangrijke voedingsbron voor veel andere insecten. Dat is dus nog een manier waarop niet-doelwit-insecten met lectine in aanraking kunnen komen. Deze manieren van blootstelling komen bij Bt-gewassen niet voor. Al met al maakt dit dat resultaten van Bt-onderzoek niet zomaar vertaald kunnen worden naar andere transgene gewassen. De onderzoekers bestudeerden in het lab het effect van GNA-lectine in honingdauw op sluipwespen. ’Sluipwespen zijn een goed model voor al die insecten die geheel of gedeeltelijk afhankelijk zijn van suiker.

Andere voorbeelden zijn mieren en zweefvliegen.’ Drie soorten parasitaire wespen kregen een dieet van GNA in een sucrose-oplossing. Van deze wespen was bekend dat ze in het wild honingdauw gebruiken als suikerbron. Het lectine had invloed op alle drie de soorten sluipwespen. Ze leefden allemaal korter. De Cotesia glomerata leefde bijvoorbeeld geen dertig dagen, maar slechts twintig dagen. Er werd ook effect op de vruchtbaarheid gevonden bij een van de soorten.

Dat de wespen korter leven hoeft in het veld geen problemen op te leveren. Waarschijnlijk is de leeftijd die de wespen in het lab halen sowieso veel langer dan wat ze in het veld bereiken. Maar de verminderde vruchtbaarheid is wel van belang.

Wäckers: ‘Dan verwacht je ook in het veld een negatief effect op het aantal plaagorganismen waar sluipwespen op kunnen parasiteren. En dat kan een probleem zijn voor de biologische bestrijding. Daarnaast zijn er veel andere insecten die van honingdauw leven, zoals veel plantenbestuivers.’

Lectine-ggo’s zijn nog niet op de markt, maar er is wel interesse van bedrijven. Dat zegt onderzoeker Jörg Romeis van het FAL: ‘In Europa zal het nog wel heel lang duren voordat er transgene lectinegewassen zullen komen. Maar in China bijvoorbeeld, wordt al geëxperimenteerd met lectine-rijst in veldproeven, want luizen en andere sapzuigers zijn een groot probleem bij de rijstteelt. Dus China zal als eerste zijn, en dan komt het vroeger of later toch onze kant op. Grote bedrijven als Monsanto zijn officieel niet geïnteresseerd, maar het is een grote markt en ze houden het zeker in de gaten.’

Petra Hogervorst doet op dit moment op het lab van Romeis in Zürich meer onderzoek naar honingdauw. Ze onderzoekt in kassen bij transgene tarwe of de lectine in de honingdauw terechtkomt. Daarnaast onderzoekt ze de gevoeligheid voor lectine bij andere natuurlijke vijanden van de bladluizen, zoals lieveheersbeestjes en gaasvlieglarven. Hogervorst: ’Ik doe ook basaal ecologisch onderzoek. Ik kijk bijvoorbeeld hoeveel honingdauw de insecten in het veld daadwerkelijk eten. De sluipwesp Colesia glomerata bijvoorbeeld, haalt – als hij in een veld met kool wordt gevonden – tachtig procent van zijn voedsel uit honingdauw.

Ik ga nu onderzoeken hoe dat zit met insecten in een tarweveld. Ik heb insecten gevangen in een gewoon tarweveld: ondermeer sluipwespen, gaasvliegen en zweefvliegen. Allemaal volwassen exemplaren, dus die eten geen bladluis, maar alleen honingdauw. De suikerinhoud heb ik geanalyseerd in het lab in Heteren met de HPLC, om te kijken hoe belangrijk honingdauw is als voedselbron.’

Wäckers: ‘Met lectines gaat het zoals het hoort: eerst onderzoek doen, dan aanplanten. Bij Bt had men daar geen tijd voor, dat is eigenlijk verkeerd gelopen, daar is een groot deel van de risico-analyse achteraf gebeurd.’ Het is volgens Wäckers de vraag of de lectineplanten de markt zullen halen, gezien de nu onderzochte risico’s.

‘Biologische bestrijding van luizen combineren met ggo’s is het meest efficiënt. Dus het is van belang om ook in een veld met GNA-gewas te zorgen dat de biologische bestrijders van luizen hun werk kunnen blijven doen. Daar zullen oplossingen voor bedacht moeten worden. Want luizen en andere sapzuigers zijn wel een groot probleem in landbouw, en lectines zijn eigenlijk het enige dat goed werkt.’