Kinesisk malurt (Artemisia annua) er en af verdens vigtigste medicinplanter i kampen mod malaria og en række andre sygdomme og har været brugt i Kina i årtusinder. I begyndelsen af 1970’erne opdagede man, at et af plantens bioaktive stoffer artemisinin kan dræbe malariaparasitten. Forskere ved Aarhus Universitet undersøger metoder til at få planten til at producere mere af det bioaktive stof.

Produktion af kinesisk malurt med henblik på at udvinde artemisinin foregår kommercielt i stor stil. På verdensplan er kinesisk malurt den medicinske plante, der dyrkes på det største areal.

Planten indeholder dog kun små mængder af det bioaktive stof. Ved hjælp af planteforædling har man øget indholdet, men selv i de forædlede planter udgør artemisinin blot cirka en procent af tørstoffet.

- Med almindelige afgrøder kan man øge udbyttet ved at give mere gødning. Tidligere undersøgelser har vist, at denne strategi ikke nødvendigvis virker, når det drejer sig om at øge udbyttet af et forsvarsstof. Planterne bliver ofte ”dovne” og producerer i stedet mindre forsvarsstof, forklarer ph.d.-studerende Anders Kjær fra Aarhus Universitet.

En bedre forståelse af de biologiske mekanismer bag produktionen af artemisinin kan bane vej for at øge indholdet. Forskere ved Aarhus Universitet har derfor undersøgt, om man ved at stresse planten kan lokke den til at producere mere artemisinin.

- Artemisinin er et forsvarsstof, som kinesisk malurt producerer for at beskytte sig mod sine fjender. Vores hypotese var, at vi ved at stresse planten kunne få den til at producere mere af forsvarsstoffet, siger Anders Kjær.

Sand, salt og salicylsyre

Forsvarsstoffet produceres i nogle små blærer på plantens blade, de såkaldte bladkirtler. Når planten berøres, brister blærerne og udsender en sky af forsvarsstof. Antallet af kirtler på bladene bestemmer, hvor meget forsvarsstof planten producerer. Tidligere undersøgelser foretaget på små, unge planter i laboratoriet har vist, at man ved at stresse planterne kan få dem til at producere mere forsvarsstof.

En ting er laboratorieforhold med spæde planter. En anden ting er, hvordan det vil gå under markforhold og med modne planter. For at efterligne de forhold, der vil være til stede i den virkelige verden, valgte Anders Kjær derfor at udføre sine forsøg med voksne planter.

Det var ikke småting, han udsatte planterne for i sine forsøg med at stresse dem. I et af forsøgsholdene blev planterne sandblæst for at efterligne effekten af at blive ædt af et insekt. I et andet af holdene blev planterne stresset med salt og i andre forsøgshold blev de udsat for signalstoffer som brintoverilte og salicylsyre.

Stress er ikke løsningen

Ligesom i tidligere forsøg kunne stresspåvirkningen få plantens øverste, nye blade til at producere en anelse mere artemisinin. Bagsiden af medaljen var dog, at de nederste, ældre blade forsvarede planten mod stresspåvirkningen ved at fyre krudtet af. Blærerne på bladene bristede og en sky af artemisinin blev sendt ud i luften. Resultatet var færre kirtler på bladene og mindre artemisinin tilbage i planten. Desto mere planten blev stresset, desto flere kirtler bristede, og desto mere artemisinin blev frigjort og opbrugt.

Anders Kjær fandt også, at det lader til, at den enkelte kirtel altid laver den samme mængde artemisinin og ikke kan lokkes til at lave mere. Øget stress på planten er altså tilsyneladende ikke vejen at følge for at øge produktionen af forsvarsstoffet artemisinin - tværtimod.

- En anden vej at gå, kunne være at give planten en skånebehandling, så så få kirtler som muligt brister, foreslår Anders Kjær.

Anders Kjær forsvarer sin ph.d.-afhandling ”Understanding the biology of glandular trichomes and use of external stress for improving the content of bioactive compounds in Artemisia annua L. den 31. oktober på AU Årslev. Dagen efter holdes et mini-seminar om emnet “Bioactive compounds in plants and their utilization”. Læs mere om ph.d.-forsvaret her og om mini-seminaret her.

Yderligere oplysninger: Ph.d.-studerende Anders Kjær, Institut for Fødevarer, telefon: 8715 8391, e-mail: Anders.Kjaer@agrsci.dk