Unik hvede har bestået sin ildprøve

En unik, patenterede hvede kan have stor betydning for landbruget, miljøet og underernærede mennesker i ulande. Det er netop bevist i dyreforsøg, at den særlige hvede øger fordøjelighed af fosfor og calcium.

30.03.2017 | Janne Hansen

Forskere ved AU har udviklet en unik hvede med særlige evner til at øge fordøjeligheden af fosfor og andre vigtige mineraler. Foto: Janne Hansen

Stærkere ben hos hurtigvoksende slagtekyllinger, mindre udledning af fosfor til miljøet, forbedret sundhed hos underernærede mennesker i ulande og bedre udnyttelse af en af jordens stærkt begrænsede ressourcer – det er nogle af de perspektiver, som en unik hvede med særlige evner til at øge fordøjeligheden af fosfor og andre vigtige mineraler kan have.  

Den nye hvede er udviklet og patenteret af forskere fra Institut for Molekylærbiologi og Genetik, Aarhus Universitet. Efter flere års arbejde med at opformere den særlige hvede skulle den vise, om den kan klare sig i den barske verden, som udgør et fordøjelsessystem – og det kan den.

Fosfor er delvis låst inde

Det hele begyndte med en enkelt hvedeplante. Forskerne søgte efter nogle bestemte gener i korn, der påvirker tilgængeligheden af livsvigtige mineraler i foder og fødevarer. Mineraler som fosfor er ofte låst væk i en forbindelse med stoffet fytat. Enzymet fytase låser op for denne forbindelse og gør mineralerne mere tilgængelige.

Enmavede dyr som grise og fjerkræ kan ikke selv producere enzymet fytase, men korn indeholder nogle gener, der koder for fytaseaktivitet. Aktiviteten er dog ikke nok til at låse op for alle fytatforbindelserne i foderet. I foder til konventionelle landbrug tilsætter man derfor enzymer til foderet, så dyrene kan udnytte især fosforet bedre. Økologiske landbrug må ikke tilsætte enzymer til foderet.

Udnytter dyrene ikke fosforet optimalt, kan det påvirke deres vækst og sundhed. Derudover ryger det overskydende, bundne fosfor gennem fordøjelsessystemet og havner ud i miljøet via gødningen.

Forskerne fandt fystasegener

Det lykkedes forskerne at finde generne, der styrer fytaseaktiviten, hvilket var betydningsfuldt nok i sig selv. Så blev der ledt efter en hvedeplante, der var en mutant. Det vil sige, at den havde en lidt anderledes gensammensætning end ”normal” hvede. Det var starten på noget stort.

- Vi fandt de specifikke gener, der er vigtige for fytaseaktivitet i korn. Så fandt vi en mutant, hvor fytasegenerne kommer mere kraftigt til udtryk end i almindeligt korn, hvilket gav en højere fytaseaktivitet, fortæller lektor Henrik Brinch-Pedersen fra Institut for Molekylærbiologi og Genetik.  

I samarbejde med den engelske virksomhed Plant Bioscience Ltd. blev den unikke hvede opformeret og patenteret. Den har fået navnet HIGHPHY.

- Opformeringen skete i Andalusien, fordi der kan der høstes to gange i løbet af en vækstsæson. Så kunne vi få cirka dobbelt så meget nyt plantemateriale på den samme tid, som hvis vi havde gjort det her i Danmark, siger Henrik Brinch-Pedersen. 

Kan den klare mosten i maven?

Det næste spørgsmål, som skulle besvares, var, om denne superhvedes forhøjede fytaseaktivitet kunne klare forholdene i et fordøjelsessystem. Hveden blev derfor afprøvet i slagtekyllinger på Nottingham Trent University i Storbritannien. Resultaterne af forsøget er netop publiceret i det videnskabelige tidsskrift Animal: An International Journal of Animal Bioscience. 

Kyllingeforsøgene viste, at anvendelse af HIGHPHY-hvede i foderet var en meget effektiv måde at låse op for foderets fosfor og gøre det lettere tilgængeligt for dyrene. I foder, hvor almindelig hvede var helt erstattet med HIGHPHY-hvede var fordøjelseskoefficienterne for henholdsvis calcium og fosfor 14,6 og 22,8 procent bedre end i foder med almindelig hvede og tilsætning af enzymet fytase.  

Spændende perspektiver for den nye hvede

Det næste skridt bliver at afprøve HIGHPHY på grise og mennesker, men allerede nu kan Henrik Brinch-Petersen få øje på det nye korns perspektiver.

- En højere fordøjelighed af fosfor hos dyrene vil føre til mindre udledning af fosfor til miljøet. Derudover er calciumfosfat en stærkt begrænset ressource, så hvis fosforet er mere tilgængeligt for dyrene, kan vi kan spare på den dyrebare ressource, siger han.

HIGHPHY kan også give økologiske landmænd en hjælpende hånd.

- Eftersom økologiske landmænd ikke må tilsætte enzymer til foderet går økologiske dyr glip af en stor del af fosforet i kornet, som dermed kommer ud i miljøet. Dette problem kan løses ved at anvende den patenterede hvede, som er fremstillet på helt naturlig vis via almindelig avlsarbejde, siger Henrik Brinch-Pedersen. 

Det nye korn kan endvidere få store betydning for mennesker i udviklingslande, idet fytase også påvirker tilgængeligheden af andre mineraler f.eks. jern og zink samt under visse omstændigheder calcium. Store dele af befolkningen i ulande lider af underskud af jern og zink.

- På verdensplan lider 700 millioner mennesker af jernmangle blandt andet som følge af det høje indhold af fytat i deres diæt. Hvis de får adgang til hvede, der indeholder sin egen fytat-nedbrydende enzym, kunne det forbedre befolkningssundheden i mange lande, siger Henrik Brinch-Pedersen.

 - Vi har i flere år haft som mål at fremavle hvede med høj fytaseaktivitet, så vi har nået en milepæl. At det også nu er bevist, at det fungerer godt i husdyrfoder, er overordentligt tilfredsstillende, siger en glad Henrik Brinch-Pedersen. 


Yderligere oplysninger 

Lektor Henrik Brinch-Pedersen
Institut for Molekylærbiologi og Genetik, Aarhus Universitet
Email: hbp@mbg@au.dk
Telefon: 8715 8268

Forskning