UvA-biologen ontrafelen het mysterie van zure en zoete citroenen


Waarom is sommig citrus zo zuur en ander zoet? Hier zit een fundamenteel biologisch mechanisme achter, waar wetenschappers decennia lang tevergeefs naar hebben gezocht. Maar biologen van de Universiteit van Amsterdam, onder leiding van prof. dr. Ronald Koes en dr. Francesca Quattrocchio, hebben dit raadsel nu opgelost. Ze publiceren erover in het vakblad ‘Nature Communications’.

Sinaasappelen, citroenen, grapefruits, mandarijnen, pomelo’s: alle citrus is familie van elkaar. Toch smaken ze heel verschillend. Voor een belangrijk deel komt dat door de hoeveelheid zuur in de vruchten. Terwijl sinaasappels meestal weinig zuur bevatten, doet de hoeveelheid zuur in een citroen je mond samentrekken. Maar er zijn ook zoete citroenen. En zure sinaasappels. Hoe kan dat?

Biologische pompen
Deze vraag gaat dieper dan je misschien zou denken. Biologisch gezien is het namelijk heel wonderlijk dat het een vrucht lukt om zo veel zuur te verzamelen. Als je wel eens naar het vruchtvlees van een citrusvrucht hebt gekeken, is je vast opgevallen dat die uit een soort met vocht gevulde blaasjes bestaan. Dat zijn de cellen van de plant. Aan de rand van een met vocht gevulde ruimte binnenin de cellen – de zogenoemde vacuole -  zitten biologische pompen, die regelen wat er in het vocht terecht komt. Sommige van die pompen sturen dus zuur naar binnen.

Maar om citroenen zo extreem zuur te krijgen, moeten de pompen echt een enorme prestatie leveren. Denk maar aan het oppompen van een bal. Een beetje lucht erin pompen is niet zo’n probleem. Maar als de bal al vol is, zal het steeds meer kracht kosten om er extra lucht bij te krijgen. De lucht wil er liever uit. Zo werkt het ook met zuren en de cellen van het fruit. Als er al veel zuur in de vacuole van de cel zit, heb je een heel krachtige pomp nodig om er extra zuur bij te krijgen. En die pomp is dus, ondanks decennia lang zoeken, nooit gevonden.

Dankzij petunia’s
Ronald Koes, Franscesca Quattrocchio en hun team is het nu eindelijk wel gelukt. Zij vonden de bijzondere zuurpompen dankzij  hun werk aan heel andere planten: petunia’s. Bij petunia’s kunnen de bloemen meer of minder zuur in hun bladeren hebben. Dat kun je duidelijk zien aan de kleur: meer zuur geeft blauwe bloemen. De biologen wisten welke genen in de petunia de hoeveelheid zuur bepalen. Dus besloten ze te zoeken naar verwante genen in citrusvruchten, en te kijken of die genen daar ook verantwoordelijk zijn voor de hoeveelheid zuur.

Hun zoektocht had succes. De biologen onderzochten een hele verzameling citrusvruchten, zoete en zure, citroenen, sinaasappels en pomelo’s. En ze vonden steeds hetzelfde: in de zure vruchten waren twee genen genaamd CitPH1 en CitPH5 erg actief, en in zoete vruchten waren deze genen inactief. Hiermee hadden ze dus de genen te pakken die coderen voor de krachtige zuurpompen.

Waardevol voor kwekers
Behalve dat hiermee een aloud biologisch raadsel is opgelost, is de ontdekking van de Amsterdamse biologen ook waardevol voor kwekers. Koes: ‘Alle soorten citrusvruchten die we kennen zijn het gevolg van duizenden jaren kruisen en selecteren van bomen met vruchten die bepaalde eigenschappen hebben. Dit zijn processen die heel lang duren, en waarbij je nooit zeker zult weten wat eruit komt. Het duurt jaren voordat uit een zaadje een boom is gekomen die vruchten draagt. Nu we weten welke genen verantwoordelijk zijn voor de hoeveelheid zuur, en daarmee voor een groot deel van de smaak van de vruchten, kunnen kwekers veel eenvoudiger daarop selecteren. Ook bij heel jonge planten, waarbij het nog jaren zal duren voor ze vruchten zullen aanmaken.’

Koes voegt hieraan toe: ‘Wat bovendien interessant is, is dat deze genen ook actief zijn in andere vruchten, waaronder druiven en appels. Het is dus heel waarschijnlijk dat ze ook die vruchten verzuren en bepalend zijn voor de smaak. Mogelijk hebben dus niet alleen kwekers van citrusvruchten iets aan deze ontdekking, maar ook kwekers van andere soorten fruit.’   

Tot slot nog een leuk weetje: net als bij de petunia kun je bij citrusvruchten soms aan uiterlijke kenmerken van de boom zien of de vruchten zuur of zoet zullen zijn. Koes: ‘Bij petunia’s zorgt veel zuur in de bloembladeren er dus voor dat de bloemen blauw worden. Er bestaat een citroenboom, de variëteit Faris, waarvan sommige takken zoete en andere takken zure citroenen geven. Bij de takken die zure citroenen geven zijn de jonge blaadjes paars, en zitten er paarse vlekken op de zaden van de citroenen. Maar bij de takken die zoete citroenen geven niet. Dit blijkt ook netjes overeen te komen met hoe actief de genen zijn die wij hebben gevonden.’

Bron: UvA Amsterdam


Publicatiedatum:


print   

Ook onze nieuwsbrief ontvangen? | Klik hier


Ander nieuws uit deze sector:


© AGF.nl 2019

Schrijf je in voor onze dagelijkse nieuwsbrief om al het laatste nieuws direct per e-mail te ontvangen!

Inschrijven Ik ben al ingeschreven