Planten biotechnologie
Dierlijke biotechnologie
Voedingsmiddelenindustrie
In de plantenveredeling en de fokkerij zul
len eventuele resultaten van met name de
recombinant DNA-technieken nog lang op
zich laten wachten. De genetische infor
matie van planten en dieren is namelijk
heel anders en complexer georganiseerd
dan bij micro-organismen. Onder meer
worden eigenschappen van planten en
dieren vaak door meerdere genen bepaald,
terwijl die van micro-organismen door één
gen bepaald worden.
Een ander probleem is dat, wanneer men in
vitro (in een reageerbuis) erin slaagt het
DNA van een planten- of dierencel te re-
combineren, men deze nog tot een volledi
ge plant of dier moet laten uitgroeien. Ten
slotte staat het dan ook nog niet vast of de
eigenschappen van de genetisch gemani
puleerde planten of dieren erfelijk zijn.
Dichter bij de planten en dieren staat de
toepassing van bepaalde celtechnieken bij
de vermeerdering zoals weefselkweek en
embryotechnieken.
In de plantensector vindt de zogenaamde
weefselkweektechniek met name in som
mige sierteelten (gerbera's, orchideeën,
anthuriums, bromelia's etc.) toepassing.
Hierbij worden cellen, afkomstig van een
stuk blad, stengel of wortel van een gese
lecteerde plant, in een reageerbuis aange
zet tot groei en ontwikkeling tot een volle
dige plant. De langs deze weg verkregen
nakomelingen hebben het voordeel dat ze
100 procent raszuiver zijn en ziektevrij. De
behoefte aan weefselkweekprodukten in
Nederland wordt naar schatting voor on
geveer de helft door invoer uit het buiten
land (onder andere Engeland en België)
gedekt. Nederland telt circa 27 bedrijven
waar aan weefselkweek wordt gedaan.
In theorie is het mogelijk om plantecellen
in een kweekreactor aan te zetten om be
paalde stoffen (hormonen, enzymen of
afweerstoffen) te produceren. Tot nu toe
worden deze stoffen verkregen door de
plant te telen en deze waardevolle stoffen
Met de moderne biotechnologie en geneti
sche manipulatietechnieken worden er tot
nu toe vooral in de medisch-farmaceuti-
sche sfeer aanmerkelijke commerciële re
sultaten gehaald. In de planten- en dier-
veredel/ng zal dit naar verwachting nog wel
enige tijd duren. Ter illustratie een voor
beeld.
Antilichamen (antistoffen) worden gevormd
door bepaalde cellen (plasmacellen) die on
der meer in de milt en lymfeklieren voor
komen. Wanneer een vreemde stof in het li
chaam terecht komt, bijvoorbeeld via een
wond, gaat één van de miltcellen hiertegen
een antistof produceren, die de vreemde stof
isoleert. Elke cel van de milt is echter in prin
cipe in staat slechts één soort antistof te pro
duceren. Om een antistof in grote hoeveel
heden zuiver te produceren, zou men dus
eigenlijk die ene miltcel moeten vermenig
vuldigen ofte wel 'klonen'. Buiten het li
chaam hebben plasmacellen echtereen kor
te levensduur, zodat de produktie van anti
lichamen zeer beperkt is. Tot nu toe worden
antilichamen in de farmaceutische industrie
verkregen via onder andere konijnen of rat-
uit het oogstmateriaal te extraheren. Dit is
echter een tijdrovende en kostbare aange
legenheid. Door middel van biotechnologi-
sche technieken zal dit op een eenvoudiger
en zeer waarschijnlijk goedkopere manier
kunnen gebeuren. De grondstoffenpro-
duktie kan zodoende onafhankelijk verlo
pen van het aanbod van plantaardig en
dierlijk materiaal.
In de dierensector zijn naast embryotrans
plantatie (ET) nieuwe vermeerderingstech
nieken ook volop in ontwikkeling, waar
onder het splitsen van embryo's (naboot
sing éèneiige tweeling). Ook het ontwikke
len van stoffen om het geslacht van em
bryo's en zaadcellen te bepalen en van el
kaar te scheiden is in gang.
De ontwikkeling van hormonen om bij
vrouwelijke dieren de tochtigheid en de
drachtigheid kunstmatig te regelen en het
aantal vrijkomende eicellen per ovulatie te
béinvloeden, heeft sterk bijgedragen tot de
toepassing van ET. Via deze techniek kun
nen bij een koe per ovulatie meerdere ei
cellen worden opgewekt. Deze kunnen
door middel van kunstmatige inseminatie
(KI) worden bevrucht. Na ongeveer 6 da
gen worden de bevruchte eicellen uit de
baarmoeder van de donorkoe gespoeld en
na selectie overgezet op andere receptor
koeien. Indien de donorkoe een topfokdier
is (de receptoren hoeven geen topfok-
koeien te zijn) dan kunnen in betrekkelijk
korte tijd in plaats van één kalf per dracht
meerdere nakomelingen van hoge geneti
sche kwaliteit worden geproduceerd Op
deze manier kan in een sneller tempo de
kwaliteit van een veestapel worden ver
hoogd.
Voorlopig liggen de kosten ten opzichte
van de opbrengsten van een gemiddeld
kalf nog aan de hoge kant. Wat dit betreft
is KI voorlopig goedkoper. In detopfokkerij
waar veredeling wordt nagestreefd liggen
de opbrengsten veel hoger dan de kosten
van een ET-behandeling. Deze bedragen
ten. Deze worden met een bepaalde vreem
de stof besmet. Het natuurlijke afweerme
chanisme van het dier gaat hiertegen een
antistof produceren. Deze antistoffen wor
den nu uit het bloed gehaald en gezuiverd.
Met behulp van de moderne genetische
manipulatietechnieken wordt bijvoorbeeld
de miltcel die het specifieke antilichaam
produceert, gefuseerd met een kankercel.
Door deze fusie ontstaat er een nieuwe cel
(een hybride) die de kenmerken heeft van de
kankercel (oneindig te delen) en die van
de miltcel (produceren van antistoffen). De
ze combinatie van eigenschappen maakt
het mogelijk in een 'reageerbuis' een steeds
doorgroeiende cellijn op te kweken die
voortdurend antistoffen blijft produceren.
De langs deze weg verkregen antilichamen
zijn in tegenstelling tot die van de traditione
le methode zeer zuiver en goedkoper. In dit
artikel wordt ingegaan op de betekenis van
biotechnologie en genetische manipulatie
voor de land- en tuinbouw en de agrarische
industrie in het algemeen en de positie van
de ontwikkeling in Nederland in het bij
zonder.
circa f 2500,-, waarvoor drie extra kalve
ren worden verkregen. ET is derhalve aan
trekkelijk. Volledigheidshalve moet wor
den opgemerkt, dat naast de ET-behande-
lingsuitgave nog andere kosten gemaakt
worden, zoals de kosten in verband met de
receptorkoeien. ET wordt uitgevoerd door
de ETH, een coöperatieve vereniging,
waarvan bijna alle Kl-verenigingen van Ne
derland lid zijn. In het seizoen 1 984/85 be
droeg het aantal ET-behandelingen in ons
land naar schatting 600, in de voorafgaan
de periode was dit aantal nog 414.
In de naaste toekomst lijken nieuwe ont
wikkelingen op het gebied van embryo
technieken te kunnen leiden tot verlaging
van de kosten en tot vergroting van de toe
passingsmogelijkheden. Onder meer kan
genoemd worden:
verhoging van de eicelproduktie,
de in vitro rijping en bevruchting van ei
cellen en de ontwikkeling van embryo's
tot transplanteerbare embryo's,
verfijning van de conserveringstechnie
ken (invriezen en ontdooien) van em
bryo's.
De mogelijkheden voor het oprichten van
een embryobank waar de boer op elk mo
ment elk gewenst jong dier zou kunnen
verkrijgen/verkopen ligt dan in het ver
schiet. Ten slotte kan nog worden opge
merkt dat de boven beschreven embryo
techniek zijn toepassing vooral in de rund
veehouderij vindt. Voor de varkenshouderij
kan het sexen van sperma daarentegen van
belang zijn om de produktie van beren te
beperken.
In de voedingsmiddelenindustrie, waar
veelal gebruik wordt gemaakt van bacte
riën, schimmels en enzymen om allerlei
voedingsmiddelen waaronder ook zet
meel, kaas, lactose, suiker en alcohol te
maken, worden met de ontwikkeling van
biotechnologie de verwerkingsmogelijk
heden vergroot. Met behulp van nieuwe
soorten micro-organismen en hulpstoffen
lijkt langs kortere wegen de verwerking ef
ficiënter te kunnen plaatsvinden, waardoor
de verwerkingskosten kunnen worden ver
laagd. Ook de valorisatie van landbouwaf
vallen behoort tot de nieuwe mogelijkhe
den. Er liggen ongetwijfeld kansen om bij
voorbeeld zetmeel uit granen en aardappe
len, en suiker uit bieten verder te verwer
ken. Met andere woorden er dienen zich
nieuwe mogelijkheden voor afzet van land-
bouwprodukten aan.
Bij de verdere verwerking van bijvoorbeeld
zetmeel en suikers ligt de keuze tussen
produkten met een hoge meerwaarde (bij
voorbeeld polymeren) of met een lage
meerwaarde (energiedragers en zoetstof
fen). De marktmogelijkheden voor hoog
waardige produkten zijn over het alge
meen echter beperkt. Met anderewoorden
als men denkt grote hoeveelheden land-
bouwprodukten te willen verwerken, dan
zal men dit vooral in laagwaardige bulkpro-
dukten (onder andere energiedragers en
