Hvis planter får lov til at fortsætte deres naturlige døgnrytme med lys og mørke på de rette tidspunkter,er de bedre til at beskytte sig mod skadedyr.

Døgnrytme i køleskabet gør grøntsager sundere

 

Frugter og grøntsagers døgnrytme kan stadig påvirkes efter at de er plukket - og det kan både udnyttes til at beskytte dem mod skadedyr og gøre dem sundere.

Det viser en ny undersøgelse, hvor forskere har testet bl.a. kål, blåbær, squash og gulerødder i forskellig belysning, som efterlignede døgnets rytme.

Frugt og grøntsager transporteres ofte over store afstande i totalt mørke, men det kan vise sig at bidrage til en hurtigere forringelse af deres næringsværdi og holdbarhed.

"Grøntsager og frugt dør ikke i det øjeblik, de bliver høstet," siger biolog  Janet Braam fra Rice University i Houston, Texas, hvor hun er chefforskeren bag undersøgelsen, som er offentliggjort i tidsskriftet Current Biology.

"De reagerer på deres omgivelser i dagevis, og vi fandt at vi kunne bruge lys lokke dem til at producere flere kræft-bekæmpende antioxidanter på visse tidspunkter af dagen."

Braam team simulerede dag-nat cyklusen af lys og mørke for at styre frugterne og grøntsagernes interne ure.

Forskningen er en opfølgning på hendes prisvindende undersøgelse fra 2012 af de måder, som planterne bruger deres interne døgnrytme til at forsvare sig mod sultne insekter. Undersøgelsen fandt, at Arabidopsis thaliana - en almindelig etårig urt med det danske navn Almindelig Gåsemad - begynder at overproducere et insekt-bekæmpende kemikalie et par timer før solopgang, hvor sultne insekter begynder at spise.

Ideen kom fra teenagesøn

Braam sagde at ideen til den nye forskning kom fra en samtale med hende teenagesøn.

"Jeg fortalte ham om det tidligere arbejde på Arabidopsis og insektresistens, og han sagde,

'Nå, så ved jeg da hvad tid på dagen Jeg skasl spiser mine grøntsager!" fortæller Braam.

"Det var min aha-oplevelse". 

Han tænkte at han ville undgå at spise grøntsagerne, når de lige havde akkumuleret anti-insekt kemikalierne, men jeg vidste, at nogle af disse kemikalier faktisk er værdifulde metabolitter for menneskers sundhed, så jeg besluttede at forsøge at finde ud af, om grøntsagerne obobning af disse forbindelser var baseret på døgnrytmen. "

Arabidopsis og kål er relateret, så Braams team begyndte deres forskning med at forsøge at stille det indre ur for kål på samme måde, som de havde med Arabidopsis. Processen er den samme som hvis mennesker skal komme sig over jetlag, hvor rejsende har problemer med at sove, indtil deres interne døgnrytme har nulstiller sig selv til den dag-nat cyklus, der er på deres rejsemål.

Ved at bruge kontrolleret belysning i et forseglet kammer, lykkedes det i første omgang for kandidatstuderende og undersøgelsens hovedforfatter Danielle Goodspeed, at nulstille høstet kåls døgnrytme.

Efter kål-succesen forsøgte Goodspeed og medforfatternee John Liu og Zhengji Sheng at genindstille døgnrytmen for spinat, salat, squash, gulerødder, søde kartofler og blåbær.

"Vi var i stand til at gøre det for dem alle, selv for rodfrugterne,"  siger Goodspeed.

Resultaterne tyder på, at lagring af frugter og grøntsager i mørke lastbiler, kasser og køleskabe kan reducere deres evne til at bevare døgnrytmen, mener Braam og Goodspeed.

"Vi kan endnu ikke sige, om konstant mørke eller konstant lys forkorter holdbarheden af frugt og grøntsager," siger Braam.

Stor betydning for udviklingslande

"Men vi har vist, at hvis deres døgnrytme kan fortsætte, styrker det deres insektresistens og kan også have betydning for deres sundhedsværdi."

I kål eksperimenterne fandt forskerne, at de kunne manipulere kålblade til at øge deres produktion af skadedyrsbekæmpende metabolitter på bestemte tidspunkter af dagen.

En af disse er en antioxidant kaldet glucoraphanin, eller 4-MSO, som  tidligere har vist sig at have kræftbekæmpende effekter i ndersøgelser af broccoli og andre grøntsager.

Braam team er allerede begyndt på en opfølgnende forskning, støttet af Bill og Melinda Gates Foundation, for at finde ud af om lys og andre stimuli, som berøring, kan bruges til at forbedre skadedyrsresistens hos fødevareafgrøder i udviklingslandene.

"Det er spændende at tænke, at vi kan være i stand til at øge de sundhedsmæssige fordele ved vores produkter blot ved at ændre den måde, vi opbevarer det," siger Goodspeed.