Plantenstoffen & de Biobased Economy

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Plantenstoffen & de Biobased Economy"

Nelly Sasbrink
8 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Plantenstoffen & de Biobased Economy Health/ groene gewasbescherming/ cosmetica Tuinbouw en uitgangsmaterialen plantenstoffen Peter Klinkhamer

2 Fundamenteel wetenschappelijke vragen m.b.t. inhoudstoffen Van moleculaire biologie metabolomics Natural Products Lab: uniek metabolomics platform (NMR) Tot evolutionaire ecologie

3 Onderzoek binnen het IBL Fundamenteel onderzoek Want to know Genereren van kennis Toegepast onderzoek Need to know Screening in bioassays De afweer van planten/ Het ontstaan en de remming van tumoren/ Veroudering/ De productie van antibiotica/ Ontstekingsprocessen

in bioassays De afweer van planten/ Het ontstaan en de remming

4 extraheren Iedereen extraheert iedere dag

5 Extracten bibliotheek Wat je uit een plant extraheert is afhankelijk van o.a.: Druk (snelheid) Temperatuur Voorbewerking van het materiaal Extractievloeistof De mate van standaardisatie maakt de extracten bibliotheek uniek voor onderzoek

Voorbewerking van het materiaal Extractievloeistof De mate

6 Extracten bibliotheek Hoeveel inhoudstoffen van planten zijn er bekend? in totaal bekend in een enkele plant 4000 nieuwe ieder jaar ontdekt 85% van alle soorten niet onderzocht

7 Wat is de functie van inhoudstoffen voor planten? Bescherming Communicatie Concurrentie

8 In welke gebieden worden inhoudstoffen toegepast? Geurstoffen Kleurstoffen Smaakstoffen Cosmetica Herbiciden Pesticiden Gezondheid Geneesmiddelen Groene gewas bescherming Health Groene oplosmiddelen (NADES)

Herbiciden Pesticiden Gezondheid Geneesmiddelen

9 Plantenstoffen: duale effecten Resistentie Gezondheidseffect Sinapic acid (Phenylpropanoid) Luteolin (Flavonoid) Beet armyworm Cereal aphids Bean weevil Fusarium gramineum Serpentine leaminer Onstekingsremmer Maagdarmkanaal Arthrosclerose β- Alanine (Amino acid) IR3535 Skin-So-Soft Bug Guard Bullfrog s Mosquito Coast Gilbertella persicaria Preventie van kanker: borst, long, colon, lever

leaminer Onstekingsremmer Maagdarmkanaal Arthrosclerose β- Alanine (Amino acid) IR3535

Number of metabolites Plantenstoffen duale effecten 14 12 10 8 6 Pathogens and insects Pathogens only Insects only 4 2 0 Positive only Negative only Positive and

10 Number of metabolites Plantenstoffen duale effecten Pathogens and insects Pathogens only Insects only Positive only Negative only Positive and negative Unknown Reported effects on human health Door de juiste selectie van plantenstoffen kunnen gezondere gewassen geteeld worden met minder bestrijdingsmiddelen

and negative Unknown Reported effects on human health Door de juiste selectie van

11 Waarom zijn er zoveel verschillende plantenstoffen? Stoffen zijn heel specifiek in hun rol als afweer tegen ziekten en plagen Er is een hoge mate van interactie tussen plantenstoffen die de werking er van optimaliseert.

tegen ziekten en plagen Er is een hoge mate van

12 - Routinematige aanpak Op zoek naar een enkele stof die verantwoordelijk is voor een gevonden effect Identifying chemical structures Testing bioactivity

13 Belangrijk belagers In de natuur komen belagers nooit een metaboliet tegen maar een mix van wat in de plant aanwezig is planten De veelheid van metabolieten in een plant maakt veel interacties mogelijk Caffeine Chlorogenic acid

aanwezig is planten De veelheid van metabolieten in een

14 Plantenstoffen in het lichaam Voorwaarden: Opneembaar Stabiel Oplosbaar Niet uitgescheiden Transporteerbaar door membranen Meestal is een mengsel van stoffen nodig

15 Het geheel is meer dan de som der delen: de fracties van een extract zijn in totaal minder mutageen dan het extract

16 Leren van de natuur: NADES (Natural Deep Eutectic Solvents) De meeste inhoudstoffen zijn slecht oplosbaar in water Hoe kunnen inhoudstoffen dan gesynthetiseerd, getransporteerd en opgeslagen worden in planten?

oplosbaar in water Hoe kunnen inhoudstoffen dan

17 Toveren met suikers Een geheel nieuwe klasse van oplosmiddelen ontdekt (NADES) en gepatenteerd Typische NADES 1: sucrose, 2: fructose, 3: glucose, 4: malic acid, 5: sucrose-fructose-glucose (1:1:1, mole/mole), 6: sucrose-malic acid (1:1, mole/mole). Natural Deep Eutectic Solvents

fructose, 3: glucose, 4: malic acid, 5: sucrose-fructose-glucose

18 Nades: van een fundamentele onderzoekvraag naar toepassingen aan de hand van extracten Voedsel (private partner Frutarom) Cosmetica (Gattefosse) Groene gewasbescherming (seed coating: Incotec) Health (Winclove: probiotics) Verdere onderzoeksamenwerking o.a.: LACDR (NADES toepassing voor proteine en peptide geneesmiddelen), LUMC (NADES voor Drug Delivery Systems)

coating: Incotec) Health (Winclove: probiotics) Verdere onderzoeksamenwerking o.a.: LACDR

19 Saponinen kunnen de doorlaatbaarheid van membranen vergoten en daardoor de bioactiviteit van sommige plantenstoffen verhogen Proposed models for membrane disruption by saponins. Morrissey J P, and Osbourn A E Microbiol. Mol. Biol. Rev. 1999;63:

Proposed models for membrane disruption by saponins.

Resistentie ontwikkeling tegen antibiotica berust vaak op het feit dat een bacterie het antibioticum kan uitscheiden Sommige plantenstoffen

20 Resistentie ontwikkeling tegen antibiotica berust vaak op het feit dat een bacterie het antibioticum kan uitscheiden Sommige plantenstoffen versterken het effect van antibiotica tegen resistente stammen van Staphylococcus aureus door te voorkomen dat het antibioticum wordt uitgescheiden

versterken het effect van antibiotica tegen resistente stammen van

21 Synergy in een medicinale plant (Berberis fremontii) Het effect van 5 -methoxyhydnocarpin + Berberine op S. aureus Stermitz, Frank R. et al. (2000) Proc. Natl. Acad. Sci.

22 Waarom extracten? Planten produceren niet alleen bioactive stoffen maar ook oplosmiddelen (NADES), additieven voor stabiliteit (peptiden) emulgatoren (saponinen, triterpenoiden), en synergistische stoffen (isoflavonoiden): er zijn veel ondersteunende planten stoffen

23 Plant extracten tegen kanker Ewa Snaar-Jagalska and Young Choi

24 Health: antikanker als voorbeeld 140 nieuwe anti-kanker middelen sinds 1940 N: natural products ND: N-derived S: synthetics S*: N-based S

25 Geneesmiddelen uit planten: lage opbrengst hoge prijs Serpentine ajmalicine vincristine vinblastine tranquilizer circulatory stimulant anti-tumor agent anti-tumor agent Lage productiviteit % hoge prijs ($ /g)

26 Taxol is een van de meest bekende kanker medicijnen Taxusbezitters verzamelen takken in strijd tegen kanker

27 Plant extracts inhibit prostate cancer cell shape and?????? induces cell death control Ginkgo Taxol Taxus Vinca?????????

28 Horizon 2020 Horizon 2020 An European Plant Metabolites Platform for Crop Protection Leiden Based Innovation Space Users Exploitation area Communication area Research R&D platform Space Stakeholders Platform management and support area Users, stakehold ers Market needs Libraries Screening Facilities Leads January 2014

Vergelijkbare documenten

Welkom Flower Science Café 15 november. Zelf veredelen met kennis uit Leiden

Welkom Flower Science Café 15 november Zelf veredelen met kennis uit Leiden Esther den Hertog Flower Science Programma Welkom door Esther den Hertog/ Flower Science Welkom en introductie door Bas Reichert/