Bestrij dingsmiddelen
uit plantecellen
Huiscomputer zal drempel bij boer wegnemen
voor meer geautomatiseerde informatieverwerking
H.L.S. studenten in nota "Informatie in het bouwplan"
Projekt van Ital en Landbouwhogeschool
Bio-reaktoren
Schommelende prijs
Woekering
Kapsules
Gratis groei
Het instituut Ital te Wageningen
onderzoekt sinds enige jaren de
mogelijkheid om losse plantecel
len te kweken met het doel hieruit
hoogwaardige stoffen vrij te ma
ken. Onlangs is een groep van
Ital-medewerkers met de sektie
proceskunde van de Landbouw
hogeschool een samenwerkings-
projekt begonnen dat een nieuw
procédé voor de produktie van
zogenaamde pyrethrinen moet
gaan opleveren. Dit zijn insekten-
dodende stoffen die van nature
voorkomen in pyrethrumplanten;
ze zijn niet giftig voor mens en
dier en ze worden in het milieu
snel afgebroken.
Het onderzoek aan pyrethrinen is
gekozen als model om een oplos
sing te vinden voor het veel rui
mere vraagstuk van de tegenstel
ling tussen enerzijds de groei van
plantecellen en anderzijds de
produktie van bijzondere stof-
wisselingsprodukten, zoals py-
Fundamenteel onderzoek. Hier worden in het Biotechnion processen
deerd in de "Airlift bioreactor".
bestu
re thrinen: bij een forse groei is de
aanmaak van deze stoffen laag en
omgekeerd.
Naast de pyrethrumplant heb
bende onderzoekers het oog laten
vallen op de hier veel beter be
kende afrikaantjes, waarvan men
vermoedt dat ze aan pyrethrinen
verwante stoffen aanmaken.
Het biotechnologische projekt,
dat in totaal op ca. 4,5 miljoen
gulden begroot is, zal ongeveer
vijf jaar in beslag nemen, het
wordt voor de helft gesubsidieerd
uit bijzondere overheidsfondsen
waaraan diverse ministeries bij
dragen. Naast het selekteren en
kweken van geschikte plantecel
len gaat het om het ontwerpen
van bioreaktoren waarin de
plantecellen over langere tijd de
pyrethrinen blijven produceren.
Ook wordt overwogen pogingen
in het werk te stellen om de pro
duktie door de cellen stabieler te
maken.
In een aantal Nederlandse be
drijven worden pyrethrinen uit
plantemateriaal gewonnen en tot
een produkt verwerkt waarmee
schadelijke insekten bestreden
kunnen worden in ruimtes waar
mens of huisdier in direkt kon takt
met bestrijdingsmiddelen kan
komen: woningen, ziekenhuizen;
maar ook in kassen (tuinbouw) en
stallen (veeteelt). Een moeilijk
heid is dat de aanvoer van ruw
pyrethrum zeer onbetrouwbaar
is. Bovendien is de prijs onderhe
vig aan sterke schommelingen.
Ondanks de synthetische pro
duktie (vooral in Japan) van het
vervangende middel pyrethroïde,
is de vraag naar de natuurlijke
pyrethrine de laatste jaren in di
verse landen alleen maar toege
nomen, met name als gevolg van
een strengere milieuwetgeving
ten aanzien van insekticiden.
Tegen deze achtergrond is het
begrijpelijk dat ook de Neder
landse Aerosol Vereniging, een
groep van producenten van py
rethrinen, zeer geïnteresseerd is
in een biotechnologisch procédé,
dat hen onafhankelijk zou maken
van een onzekere aanvoer. Tege
lijk heeft men de verwachting dat
het te ontwikkelen proces een
zuiverder produkt op zal leveren.
Voor de onderzoekers van het Ital
en de Landbouwhogeschool is de
biotechnologische aanmaak van
het milieuvriendelijke insekticide
niet het enige doel. Via dit projekt
probeert men onder andere de
kweek en de selektie van ge
schikte plantecellen (cellijnen)
onder de knie te krijgen. Het
kweken van bakteriën, schimmels
en gisten op een kunstmatige
voedingsbodem is intussen al
routine geworden, maar bij plan
ten moet op dit punt nog veel
werk verzet worden.
Bij het Ital heeft men al veel er
varing met het kweken van plan-
teweefsels en -cellen opgedaan
met het doel, cellen te selekteren
om daaruit plantjes te laten
groeien als uitgangsmateriaal
voor verbeterde rassen, bijvoor
beeld voor de aardappel.
Dr. A.F. Groneman (Ital): "Je
zoekt allereerst dat deel van de
plant op, dat de hoogste gehaltes
aan de gewenste stoffen bevat.
Stel dat dat een blad is. Dat blad
snij je bijvoorbeeld in de breedte
door en je legt de stukjes blad in
een schaaltje met een voedings
bodem. Dat is een gelei (agar)
waarin een hele reeks van stoffen
opgenomen zijn, die voor de
groei essentieel zijn. Na verloop
van tijd verschijnt er dan aan de
snijvlakken, dus de wonde van
het blad, een witte woekering van
cellen. Dat weefsel breng je in een
kolf met vloeibaar groeimedium,
die je in voortdurende beweging
houdt om de cellen los van elkaar
te laten groeien. Als je dit alle
maal enigszins in de hand hebt,
moet de stap gezet worden naar
een fermentor waarin de kweek
van cellen en - daar gaat het om -
de afvoer van de pyrethrinen uit
die cellen kontinu plaatsvindt. In
de fermentor, waarmee we nu al
aan het experimenteren zijn,
wordt de toevoer van uitgangs
materiaal, voedingsstoffen, zuur
stof, de zuurgraad enzovoort
elektronisch gekontroleerd en
bijgesteld. Aangezien weefselde-
len en zeker cellen zeer gevoelig
zijn voor infektie door bakteriën
of schimmels, moeten we steeds
steriel werken".
Er zijn aanwijzingen dat plante
cellen hun stofwisselingsproduk-
ten - in dit geval de pyrethrinen -
in hogere gehaltes produceren en
die waarschijnlijk ook makke
lijker uitscheiden als ze "geïm
mobiliseerd" zijn. Immobilisatie
betekent inpakken in bijvoor
beeld bolletjes die doorlaatbaar
zijn. In dergelijke kapsules zijn de
plantecellen tegelijk beter be
schermd en kunnen ze langer
mee. Het is de sektie proceskunde
van de Landbouwhogeschool die
hiermee ervaring heeft. Dat heeft
zij ook met de zogenaamde air-
liftreaktor, waarin de cellen of
kapsules niet door roeren'in be
weging gehouden worden maar
door een kontinue stroming van
gasbellen. Deze zachte methode
is met name van groot nut als
men via de gasbellen een voor de
cellen noodzakelijke stof (bij
voorbeeld zuurstof) invoert. Het
mes snijdt zo aan twee kanten.
De proceskundigen dr.ir. Tram
per en ir. K. Luyben zien ver
schillende wegen die in de loop
van het experiment bewandeld
kunnen worden. Ze denken on
dermeer aan de mogelijkheid om
geïmmobiliseerde celorganen of
enzymen het werk te laten doen
in plaats van hele cellen. In ieder
geval hopen ze als de fermentor
optimaal funtioneert met hoog-
produktieve cellen van het éénli
tervat van nu "op te schalen"
naar een volume van - pakweg -
een kubieke meter.
Tenslotte nog even terug naar de
kweek van plantecellen. Het is
geen nieuws dat de bakterie
"agrobacterium tumefaciens"
kankerachtige gezwellen verwekt
bij zeer veel planten. In ons land
was het de groep van prof.dr. R.A.
Schilperoort (Rijksuniversiteit
Leiden) die aan kon tonen dat de
ze bakterie een ringvormig stukje
erfelijk materiaal (plasmide) in de
plantecel weet te smokkelen. Het
plasmide gaat vervolgens deel uit
maken van het erfelijk materiaal
van de plant. De bakterie voert
dus ongevraagd een soort recom-
binant-DNA-experiment uit. Het
I gevolg is dat de plant groei-sti-
mulerende stoffen begint aan te
maken, vandaar de celwoekering.
Groneman: "Als je nu die bakterie
inschakelt bij de pyrethrumplant,
dan zou je een gratis groeistof in
j de plantecel hebben. Dat kan een
flinke besparing leveren op de
kosten van het groeimedium
waarop het weefsel bereid wordt".
(Charles Crombach)
De bereidheid van boeren om deel te gaan nemen in informatiesyste
men is (nog) niet zo erg groot. Een betrekkelijk kleine groep vooruit
strevende landbouwers toont konkreet belangstelling en is ook be
trokken bij dergelijke systemen. Wel zal in de komende jaren een veel
breder bewustwordingsproces op gang komen ten aanzien van het be
lang van informatie en geautomatiseerde informatieverwerking. De
huiscomputer gericht op de financiële administratie zal wat dat betreft
een belangrijke stimulere stimulerende rol gaan vervullen, mede omdat
deze administratie zich het beste leent voor automatische verwerking.
Tot deze konklusie komen studenten
van de Hogere Landbouwschool te
Dordrecht die de afgelopen maanden
in het zuidwestelijk zeekleigebied een
studie hebben verricht om een ant
woord te vinden op de vraag in hoe
verre informatiesystemen in de ak
kerbouw kunnen helpen bij de verbe
tering van de stroom van technische
en economische informatie van de
informatieproducent (onderzoek,
voorlichting, industrie) naar de in
formatiegebruiker (vooral de boer).
In de nu uitgekomen studie "Infor
matie in het bouwplan" die een eer
ste fase van onderzoek afsluit (hierop
volgende fasen kunnen uiteindelijk
leiden tot de invoering van begelei
dingssystemen in de landbouw) zijn
achtereenvolgens onderzocht:
- de informatiebehoefte van de
boer
- de informatiewensen bij de boer
en
- de beschikbaarheid van informa
tie
Ten aanzien van de beschikbaarheid
van informatie blijkt, zo staat in de
nota te lezen, dat er voor de akker
bouw reeds een aantal begeleidings
systemen is zoals boekhoudsyste
men, PAGV/IMAG-systemen,
Epipré, suiker Unie en CSM-bege-
leidingssystemen en BASF-advies-
programma.
De informatiebehoefte van de boer,
zo blijk uit de studie, richt zich op dit
moment vooral op de dagelijkse be
slissingen; het zgn. "operationele ni
veau".
Gekoppelde systemen
De studenten verwachten voorts dat
de kosten van de informatiestromen
zullen afnemen en de gebruikers
vriendelijkheid toenemen omdat het
als gevolg van technische ontwikke
lingen mogelijk wordt om bij de in
formatieverstrekking gebruik te ma
ken van gekoppelde systemen.
Vooral vanwege de bedrijfsgebon
denheid voor de gebruiker van de
informatie een belangrijke ontwik
keling. Reeds nu wordt de boer, die
overigens onvoldoende centraal staat
bij de huidige ontwikkeling van be
geleidingssystemen gekonfronteerd
met een groot aantal aanbieders van
begeleidingssystemen en de studen
ten verwachten dat die in de toekomst
bij ongewijzigd beleid nog wel zal
toenemen.
De boer is bij deze veelheid en inge
wikkeldheid dikwijls niet in staat de
verschillende systemen op hun kwa
liteit en toepasbaarheid te beoorde
len en daarom pleiten de H.L.S.-stu-
denten er in de studie voor meer sa
menwerking tussen de aanbieders en
tot meer standaardisatie zodat de
overzichtelijkheid en duidelijkheid
aanzienlijk verbeterd kunnen wor
den.
Kantoorautomatisering
Voor wat betreft de voorlichting
wordt de nota de totstandkoming
van een "kantoorautomatisering"
binnen de voorlichting bepleit om
daarmee te bereiken dat het niveau
van voorlichting kan worden ge
handhaafd op minstens het huidige.
Door de juiste introductie van bege
leidingssystemen wordt het mogelijk
de receptuurvoorlichting dichter bij
de boer te brengen en aldus tijd vrij
te maken voor vormende voorlich
ting. Daarbij zal het partikulier ini
tiatief een belangrijke rol moeten
gaan spelen omdat wachten op ini
tiatief van de overheid te veel tijd
kost.
Aanbevelingen
Voor de korte termijn worden de
volgende aanbevelingen gedaan:
1. Een studie naar de vormgeving
van een min of meer geautomati
seerde Financiële administratie in
relatie tot de bestaande boek
houdsystemen dient te worden
overwogen. Een projectgroep van
de hogere landbouwschool te
Dordrecht, agrarische bedrijfs
kunde, kan zich hiermee bezig
houden.
2. Onderzocht zal moeten worden
welke mogelijkheden er zijn t.n.v.
kantoorautomatisering bij de
voorlichting.
3. Door gerichte bijscholing van
medewerkers op het Consulent
schap dient kennis en ervaring
ten aanzien van automatisering te
worden opgebouwd. Overleg met
het regulier agrarisch onderwijs is
hierbij gewenst.
4. Een overlegstructuur dient in het
leven te worden geroepen waar
binnen alle informatieverschaf
fers in het gebied met elkaar
overleggen over de gewenste toe
komstige ontwikkelingen.
8
