www.flickr.com

Medicinale planten en hydrocultuur? Dit klinkt misschien absurd, maar toch …

De laatste tijd waren mijn onderzoeken binnen hydroponics er vooral op gericht om te kijken of mijn belangrijkste doel, namelijk groenten en kruiden kunnen telen die de echte, natuurlijke gewassen evenaren of zelfs verbeteren, haalbaar is. Tot nu toe is het telen van groenten op basis van hydroponics namelijk voornamelijk gericht op massa en slechts een beetje op kwaliteit. Dat komt omdat de belangrijkste onderdelen van een plant een ondergeschikte rol hebben gekregen. Neem bijvoorbeeld de tomaat. Je zult het woord ‘lycopeen’ in de tomatenteelt niet horen vallen. Terwijl lycopeen voor onze gezondheid een heel belangrijk actief bestanddeel is van de tomaat. En dit gehalte blijkt beïnvloedbaar: onderzoekers van de Universiteit van Hong Kong (HKU) en het Institut de Biologie Moléculaire des Plantes (CNRS) in Frankrijk hebben samen een manier gevonden om tegelijkertijd het gehalte aan vitamine E in tomaten te verzesvoudigen en die van het provitamine A en lycopeen te verdubbelen. Het behouden van deze actieve bestanddelen van de plant zou mijns inziens een belangrijke rol moeten spelen in de teelt. De fytotherapie kan hierbij een sleutelrol spelen. Vanuit de fytotherapie gezien zijn deze actieve ingrediënten vaak goed onderzocht. Ze zijn verschillend in chemische structuur en onderlinge verhoudingen, wat de plant zijn eigen karakteristiek geeft. En juist deze heel specifieke eigenschappen geeft de plant of groente zijn therapeutische mogelijkheden. Voor het telen van planten, kruiden en groenten om deze te gebruiken ter ondersteuning binnen een genezingsproces, of deze in te zetten als gezond voedsel is hydroponics een optimaal geschikte teeltmethode. Wat je moet weten zijn de specifieke componenten uit een plant die hiervoor te gebruiken zijn.

Hydroponics als geneesmiddelentuin

In dit artikel ga ik het niet hebben over cannabisteelt omdat het telen van medicinale cannabis op hydroponicsbasis momenteel al een nieuwe commerciële hype aan het worden is. Amerika, Canada en Australië legaliseren de teelt op basis van hydroponics. En Nederland is blijkbaar niet in staat dit ook op te pakken, terwijl de kennis al in 2009 voorhanden was bij Bedrocan BV. Dus dit is een verloren slag. Maar er zijn veel meer interessante planten en kruiden die commercieel aantrekkelijk kunnen worden door ze in een hydroponicssysteem te telen. Dit is ook een van de redenen dat de toekomst van het gebruik van deze techniek veelbelovend kan zijn naast die van het produceren van voedsel. Vooral het aspect van de techniek en het gebruik van nuttige micro-organismen of natuurlijke producten in het groeisysteem voor veilige producten en een schone omgeving zijn belangrijk bij medicinale hydroponics. Hydroponics is niet voor niets een kweeksysteem ontworpen om planten te voorzien van de beste groeiomstandigheden en om een ​​optimaal rendement te bereiken. Technisch zijn de Nederlandse kwekers in staat om optimaal te produceren als het gaat om tomaten, sla, komkommers, paprika, etc. Maar als het om planten gaat die medicinaal kunnen worden ingezet lopen we ver achter. Het concept achter het gebruik van hydroponics is niet nieuw.  Maar de relatie leggen tussen fytotherapie en hydroponics is wel vrij nieuw. Als onderzoeker en schrijver van honderden artikelen over kruiden en geneeskrachtige planten weet ik dat de mogelijkheden enorm zijn. Publicaties hierover zijn in Nederland nauwelijks aanwezig, daarom zal ik een aantal artikelen schrijven over de relatie medicinale planten en hydroponics. U zult gaan inzien dat het marktpotentieel aanwezig is en er vrij grote kansen liggen voor medicinale hydroponics als mogelijk nieuwe groeisector.  We zullen daarom iedere keer een bepaalde plant bespreken die momenteel op de wereldmarkt een exponentiële groei doormaakt.

Nigella sativa

En het stofje thymoquinone

De reden waarom ik nu over Nigella sativa schrijf is vanwege het stofje thymoquinone. Er is een wereldwijde markt die zich op de thymoquinone-industrie heeft gericht. De bedrijven in de wereld die zich bezighouden met het gebruiken van thymoquinone concentreren zich vooral op Noord-Amerika, Azië-Pacific, Europa, Zuid-Amerika, het Midden-Oosten en Afrika. De toonaangevende regio’s van de thymoquinone-markt in Noord-Amerika zijn de VS, Canada en Mexico. De belangrijkste bijdragen binnen de thymoquinone-markt in Europa zijn Duitsland, Frankrijk, Groot-Brittannië, Rusland en Italië. China, Japan, Korea en India zijn enkele van de dominante landen op de thymoquinone-markt uit de regio Azië-Pacific. Vanuit het Midden-Oosten en Afrika zijn Egypte, Zuid-Afrika en Saoedi-Arabië toonaangevende landen in de thymoquinone-industrie. De meest bijdragende thymoquinone-regio’s in Zuid-Amerika zijn Brazilië, Chili, Peru en Argentinië.

Top leading Manufacturers of Thymoquinone
1 TCI
2 Sigma-Aldrich
3 Cayman
4 Toronto Research Chemicals
5 Sarchem Labs
6 LKT Laboratories
7 Clearsynth
8 Ark Pharm
9 Nanjing Zelang
10 J&K Scientific
11 Guangzhou Howei Chemical

Achtergrond

Nigella sativa (zwarte kummel) is een bloeiende plant uit de familie Ranunculaceae of Ranonkelfamilie en komt oorspronkelijk uit Zuidwest-Azië. Het zaad van deze plant wordt hier in Nederland als toegevoegd kruid in voedsel (zoals brood, kaas, etc.) gebruikt en de plant wordt ook toegepast voor medicinale doeleinden. Het gebruik van de zaden en de olie van de zwarte kummel vinden we terug bij de behandeling van tal van ziekten en aandoeningen, waaronder reumatoïde artritis, astma, ontstekingsziekten, diabetes en spijsverteringsklachten. Er zijn veel onderzoeken gedaan en er zijn uitgebreide reviews over Nigella sativa gepubliceerd. De feiten en statistieken vindt u terug in databases zoals Science Direct, Medline, PubMed, Scopus, EBSCO, EMBASE, SID en IranMedex. U hoeft alleen maar de zoekwoorden “Black seed”, “Nigella sativa”, “therapeutisch effect”, en “medicinale plant” te gebruiken om een overdaad aan studies te vinden. Sinds 1964 zijn er 656 peer-reviewed studies gepubliceerd. Uit de resultaten van deze onderzoeken blijkt dat N. sativa tal van biologische kwaliteiten heeft, zoals: anti-inflammatoir, antihyperlipidemisch, antimicrobieel, antikanker, antioxidant, antidiabetisch, antihypertensief en wondgenezend. Het heeft ook effecten op de voortplanting, de spijsvertering, het immuunsysteem en het centrale zenuwstelsel, door bijvoorbeeld anticonvulsieve en analgetische eigenschappen. Samenvattend kun je zeggen dat het een zeer waardevolle plant is voor de productie van nieuwe geneesmiddelen en voor de behandeling van vele ziekten.

Belangrijkste stof: Thymoquinone  (TQ)

Thymoquinone (TQ)(2-isopropyl-5-methyl-1,4-benzochinon), werd voor het eerst geëxtraheerd door El-Dakhakhny. Het is de belangrijkste actieve en meest voorkomende component (18,4-24%) van de etherische olie uit de N. sativazaden. De eigenschappen van TQ zijn te vergelijken met co-enzym Q10, wat een belangrijke antioxidant is in de elektronentransportketen. Bij orale toediening kan de eigenschap van TQ veranderen door de metaboliserende activiteit van leverenzymen, zoals DT-diaforase (α-kinine reductase), die TQ verandert in een dihydrothymoquinone. Deze metaboliet vertoont antioxiderende eigenschappen die sterker zijn dan die van TQ en vergelijkbaar met die van Trolox. Vanwege zijn opmerkelijke eigenschappen heeft TQ verschillende farmacologische effecten zoals bloeddrukverlagend, antikanker, bloedsuikerverlagend, ontstekingsremmend en pijnstillend. De hoge biologische activiteit en lage systemische toxiciteit van TQ laten een veelbelovend alternatief zien voor conventionele therapeutische geneesmiddelen. En juist hierom is de aandacht op thymoquinone gestegen. Het is dus belangrijk om te kijken of we via hydroponics de opbrengst van dit stofje kunnen verhogen.

Een aantal onderzoeken bevestigen de positieve mogelijkheden van hydroponics om bij gecultiveerde Nigella sativa L. die behandeld worden methyljasmonate (MeJA), een twaalfvoudige toename in niveaus van de monodesmosidische triterpeensaponinen α-hederine en kalopanaxsaponine I (KsI) in de bladeren te realiseren. Deze twee saponinen zijn verantwoordelijk voor ongeveer 10% van het droge plantaardige materiaal, waarvan 93% KsI en 7% α-hederine was.

Uit een ander recent onderzoek blijkt dat experimentele proeven uitgevoerd op de 76 dagen oude Nigella sativa, gegroeid op basis van een NFT-systeem resulteerde in een aanzienlijke stijging van het aantal bladeren, het aantal takken en de groeihoogte. Hiervoor werden verschillende voedingsoplossingen gebruikt. Een daarvan was het gebruik van GHE Floragro (ProGrow Co, VK) en het gebruik van Trichoderma harzianum en humuszuur. Uitgangspunt van dit onderzoek was ook om te kijken of natuurlijke plantengroeistimulanten alternatieven kunnen zijn naast de chemische voedingsstoffen. Zo is de aanwezigheid van humuszuur zeer gunstig voor planten in de grond, omdat het in de bodem de microbiële en mycorrizale activiteiten verhoogt, en Trichoderma harzianum beschouwd wordt als een van de meest heilzame micro-organismen. Humuszuur werd gebruikt in de concentratie van 5% en werd aan de voedingsoplossing toegevoegd voordat het systeem in gang werd gezet. Uit de gegevens blijkt dat het effect van de concentratie van voedingsoplossingen en natuurlijke additieven op de opbrengst significant waren, waarbij ook de verschillende natuurlijke additieven een aanzienlijk verschil in opbrengst vertoonden. De interactie tussen voedingsoplossing en humuszuur leverde een hoger vers- en drooggewicht op dan de GHE oplossing + TH. Diverse combinaties zijn onderzocht en andere bevinding bevestigen dat de fotosynthese, chlorofylconcentratie en voedingswaarde van de planten toenemen met verhoogde humuszuurconcentraties.

We weten dat natuurlijke toevoegingen veelbelovend zijn, zo ook de toepassing van Trichoderma harzianum. Er zijn veel onderzoeken die dit bevestigen. Maar in eerste instantie moet Trichoderma echter in staat zijn om een interactie aan te gaan met het wortelstelsel. Het vermogen van een Trichoderma-soort om het wortelsysteem van een plant te koloniseren is ook afhankelijk van de plantensoort. Ten aanzien van humuszuur zijn er veel onderzoeken die aangeven dat humus en fulvinezuurpreparaten de opname van mineralen verhogen. Humuszuren zijn een effectief middel om als aanvulling op synthetische of organische meststoffen te gebruiken. Humuszuur bevordert de plantengroei door in te werken op membraanpermeabiliteit, het activeert de ademhaling, de Krebs-cyclus, fotosynthese en de productie van adenosinetrifosfaat en aminozuren.

Alle eerdere bevindingen verklaren en bevestigen deze studieresultaten en geven hiermee aan dat het gebruik van complexe natuurlijke producten binnen hydroponics een waardevolle ontwikkeling is.

Praktische informatie

Nigella sativa is een eenjarige bloeiende plant. Hij wordt ongeveer 20-30 cm (7.9-11.8 inch) hoog en heeft lineaire lancetvormige bladeren. De delicate bloemen hebben 5-10 bloemblaadjes en de kleuren zijn meestal geel, wit, roze, lichtblauw of lichtpaars. De vrucht van een plant is een grote en opgeblazen capsule die bestaat uit 3-7 verenigde follikels, die elk een groot aantal zaden bevat. De zwartgekleurde zaden zijn afgeplat, langwerpig en hoekig, trechtervormig, met een lengte van 0,2 cm en 0,1 cm breed.

Wil je meer weten over het telen van zwarte kummel in hydroponics, neem dan contact met ons op. (onderzoekrapporten aanwezig)

© Ed van der Post