Chemie in het veld

H. VAN GENDEREN, L.M. SCHOONHOVEN EN A. FUCHS: CHEMISCH-ECOLOGISCHE FLORA VAN NEDERLAND EN BELGIË. 299 BLZ., GEÏLL., KNNV UITGEVERIJ, PRIJS ƒ 69.- ISBN 90 5011 087 8.

'IN HET natuurgebied Kampina bij Boxtel zijn vorig jaar vijftien koeien overleden aan het eten van een grote hoeveelheid eikels. Bij de Vereniging tot Behoud van Natuurmonumenten, de eigenaar van het terrein, zijn geen eerdere gevallen bekend van koeien die de eikeldood zijn gestorven', aldus schreef NRC Handelsblad op 4 februari 1993. Het artikel laat verder weten dat de koeien waarschijnlijk overleden aan een overdosis looizuur, een stof die rijkelijk aanwezig is in jonge, groene eikels.

Dergelijke vergiftigingen bij runderen en schapen zijn vaker waargenomen. Vooral na stormachtig weer. De eikels komen in groten getale op het land terecht nadat ze door de wind van de bomen zijn gerukt. Het vee vreet er vervolgens van. Het looizuur in de eikels beschadigt darmwand, lever en nieren. Te veel looizuur kan fatale gevolgen hebben, zoals de Boxtelse koeien ondervonden.

Looizuren, ook wel tanninen genaamd, worden “tot de belangrijkste groepen beschermstoffen uit het plantenrijk gerekend”, aldus de onlangs verschenen Chemisch-ecologische Flora van Nederland en België. Het boek werd uitgegeven door de Koninklijke Nederlandse Natuurhistorische Vereniging (KNNV). Het is een gedegen naslagwerk over de “aard en betekenis van secundaire plantestoffen”, de benaming voor een uitgebreide klasse van chemische verbindingen die in planten worden aangetroffen. Hun aantal wordt geschat op 25.000. Ze spelen niet zozeer een rol bij primaire processen zoals groei, ademhaling en opslag van suiker, maar zijn van belang voor de 'communicatie' met de omgeving.

Via secundaire plantenstoffen, ook wel secundaire metabolieten geheten, kan een plant zich beschermen tegen vraat door koeien, vogels, slakken, kevers, schimmels en bacteriën. Secundaire metabolieten bepalen bovendien geur, kleur en smaak van een plant en zijn daarmee onmisbaar voor het aantrekken van bestuivers zoals bijen. Planten, zoals hondsdraf, roos, tomaat en komkommer, geven speciale vluchtige stoffen af als ze worden aangetast door spintmijten. De geurstoffen trekken roofmijten aan, die de spintmijten belagen. Bovendien bereiken de uitgezonden SOS-signalen ook soortgenoten die niet door spintmijten zijn aangetast. Deze planten gaan als reactie waarschijnlijk ook geurstoffen afgeven, want binnen afzienbare tijd krijgen ook zij bezoek van roofmijten.

De Chemisch-ecologische flora van Nederland en België is, hoe kan het anders, doorspekt met structuurformules van chemische verbindingen. Illustraties van planten, dan wel hun belagers of bestuivers, staan er amper in. Het naslagwerk is weinig aantrekkelijk voor de leek. Maar daarvoor is het ook niet bedoeld schrijven de drie auteurs, de oud-hoogleraren dr. Herman van Genderen, dr. Louis M. Schoonhoven en dr. Adriaan Fuchs.

HAAGWINDE

Vooral voor ingewijden en geïnteresseerden is dit naslagwerk een prachtige aanvulling op bestaande oecologische flora's, die over de chemie van planten amper uitweiden. Zo wordt de haagwinde (Convulvulus sepium) ineens meer dan een plant die voorkomt in rietlanden, vochtige ruigten en aan de rand van broekbossen; meer dan een plant met een windende stengel, witte bloemen, en meeldraden van 25 mm. De haagwinde blijkt een belangrijke voedselbron voor de windepijlstaartvlinder en de naaktslak Arion ater. Bovendien zijn in de haagwinde onlangs een aantal alkaloïden (calysteginen) aangetroffen die een rol spelen bij de wisselwerking tussen deze plant en bodembacteriën.

Het boek behandelt achtereenvolgens de synthese, de toxiciteit en de ecologische betekenis van een groot aantal secundaire metabolieten. Het systeemgedeelte, tachtig procent van het boek, zet 55 plantenfamilies en hun secundaire metabolieten op een rijtje. Asperge, een lid van de Leliefamilie, is rijk aan zwavelverbindingen, waaronder asparagusinezuur. Ze remmen de groei van sla en andere planten. Rode ui, een ander lid van de Leliefamilie, kan zich tegen de bodemschimmel Colletotrichum circinans beschermen door in zijn gekleurde rokken speciale verbindingen (catechol en protocatechuzuur) aan te maken. Schermbloemigen, zoals fluitekruid, selderij en gevlekte scheerling, zijn rijk aan etherische oliën. Deze geurende verbindingen bepalen het aroma van specerijen als dille, kervel en anijs.

Het dierenrijk kan trouwens weer profiteren van de chemische vindingrijkheid van het plantenrijk. Het bronzen wilgehaantje doet zich te goed aan het blad van de boswilg en stapelt de daarin voorkomende stof salicylaldehyde op in speciale klieren. Het kevertje beschermt zich daarmee tegen vraat door lieveheersbeestjes. En de rups van de Sint-Jakobsvlinder verzamelt de stof senecionine uit zijn belangrijkste voedselbron, het Jakobskruiskruid. De voor gewervelde dieren zeer giftige verbinding beschermt de rupsen tegen vogelvraat.

Ook de mens kan zijn voordeel doen met secundaire metabolieten. Voor landbouwkundigen zijn het belangrijke aangrijpingspunten in de strijd tegen ziektenverwekkers. Voor farmaceuten vormen de tienduizenden verbindingen een rijke bron van potentiële geneesmiddelen. Zo levert de Madegaskische maagdenpalm (Catharanthus roseus) de veelgebruikte anti-tumormedicijnen vinblastine en vincristine. Het recent ontdekte taxol, toegepast tegen eierstokkanker, is een secundaire metaboliet die onder andere in de zaden, naalden, schors en hout van de taxus voorkomt.

En de gestorven koeien in Kampina? Die hadden pech dat ze koe waren, en geen rat. Ratten kunnen zich tot op zekere hoogte beschermen tegen een overdosis looizuur. De knaagdieren verhogen de aanmaak van het aminozuur proline en scheiden dat in het speeksel uit. Proline bindt looistoffen en inactiveert ze daarmee in een vroege fase van de spijsvertering. Muizen en mensen bezitten een overeenkomstig beschermingsmechanisme. Maar een partij jonge eikeltjes zou ook deze dieren waarschijnlijk darmklachten bezorgen.

    • Marcel aan de Brugh