ChitinOMix: Het effect van chitine als substraatadditief op de plantenrespons, de microbiële gemeenschap en humaan pathogene bacteriën

Algemeen kader

Kan de natuurlijke stof chitine een gunstig effect hebben in een bodemsubstraat voor de kweek van bladgroenten, met name als een natuurlijke groeiremmer van Salmonella? Deze onderzoeksvraag wordt gesteld in het project ChitinOMix, in het kader van de duurzame verbetering van voedselveiligheid van rauw geconsumeerde groenten. We onderzoeken het effect van chitine als substraatadditief op de plantenrespons, de microbiële gemeenschap en humaan pathogene bacteriën. Chitine zit onder meer in de pellen van garnaal en in de schilden van kreeft en krab.  In de natuur is chitine na cellulose het meest voorkomend biopolymeer. Wanneer chitine uit reststromen zoals garnaal- en krabschalen gehaald wordt, dan draagt dat bij tot het recycleren van afval.  

Onderzoeksaanpak

Om de oorzakelijke verbanden van het effect van chitine als substraatadditief op de overleving van Salmonella te indentificeren en te consolideren, maken we gebruik van innovatieve en uitdagende OMICS benaderingen (zoals shotgun metagenomics, duale RNA-seq gecombineerd met metabolomics) en van klassieke cultuurafhankelijke microbiologie en plantmutant studies. Als modelpathogeen kiezen we voor Salmonella, gezien het aantal  Salmonella-uitbraken gerelateerd aan de consumptie van verse groenten. Sla kiezen we als modelgewas voor een vers geconsumeerde bladgroente. We voeren in parallel ook experimenten uit op het Arabidopsis model, om de resultaten op sla te kunnen vergelijken met de gekende fundamentele kennis inzake de moleculaire mechanismen van chitineperceptie en plantenimmuniteit.

Relevantie/Valorisatie

Nutritionisten moedigen het eten aan van verse en rauwe groenten, in het kader van een gezond dieet. Het staat echter ook vast dat menselijke ziekteverwekkers zoals Salmonella enterica in staat zijn om te overleven op planten en dus om verse groenten te besmetten. De laatste jaren worden er meer voedselinfecties gerapporteerd die gerelateerd zijn aan de consumptie van Salmonella-gecontamineerde verse groenten. Besmetting voorkomen of verminderen voor de oogst, is de belangrijkste stap om het gezondheidsrisico te verlagen. Recent zijn er aanwijzingen dat het toevoegen van chitine aan de bodem de overleving van Salmonella op de bladeren van slaplanten kan verminderen. Met dit ChitinOMix project wordt duidelijk in welke mate er een daadwerkelijke natuurlijke onderdrukking van Salmonella in de bodem en in de bladgroenten optreedt, door chitine. Indien ja dan openen er zich perspectieven op een nuttige valorisatie van garnaal- en krabschalen, die nu beschouwd worden als een laagwaardige reststroom.  

Financiering
FWO - Fonds Wetenschappelijk Onderzoek

Externe partner(s)
Ugent - Fac. Bio-ingenieurswetenschappen
University of Zurich
Zurich University of Applied Sciences