Jodiumbiofortificatie door innovatieve bemestingsstrategie

Wereldwijd lijden 2 miljard mensen (30% van de wereldbevolking) aan een tekort aan jodium door een te lage jodiuminname via hun voeding. Dit kan leiden tot een traag werkende schildklier wat zich onder andere uit in een verminderde alertheid en meer vermoeidheid. Bij kinderen kan een tekort aan jodium leiden tot een verminderde intelligentie.

Deze blog laat zien hoe onderzoek naar biofortificatie met jodium heeft geleid tot innovatieve meststoffen als mogelijke oplossing voor onvoldoende jodiuminname via voeding.

Veranderende levensstijlen leiden tot minder jodium inname

Jodium wordt vooral ingenomen door consumptie van producten van dierlijke oorsprong, zoals melk, vlees en eieren. De inname van jodium met groenten en fruit is onvoldoende om in de dagelijkse behoefte van de mens te voorzien. Dat komt omdat de bodems waarin deze gewassen geteeld worden te weinig beschikbare jodium voor opname door de plant bevatten. Ook veranderende levensstijlen leiden tot minder jodium inname: vegetariërs en veganisten eten geen producten van dierlijke oorsprong; bij het ontbijt wordt minder of geen brood, bereid met gejodeerd bakkerszout, meer gegeten; en er is een toename in consumptie van convenience food, bereid zonder gejodeerd zout.

Het is aangetoond dat bladbespuitingen met meststoffen, zoals kaliumnitraat verrijkt met jodium, effectief zijn bij het verhogen van het jodiumgehalte in tarwe.

Landbouwkundige biofortificatie met jodium, selenium en zink via bemesting

Een mogelijke oplossing voor dit wereldwijde probleem is landbouwkundige biofortificatie. Dit is het verrijken van de eetbare delen van een plant met essentiële micronutriënten, zoals jodium, selenium en zink, die via bemesting worden toegediend en opgenomen door de plant.

Bladbespuitingen en fertigatie met meststoffen, zoals kaliumnitraat verrijkt met jodium, verhogen het jodiumgehalte in gewassen  

Bladbespuitingen met meststoffen, zoals kaliumnitraat verrijkt met jodium, bleken effectief in het verhogen van het jodiumgehalte in onder andere tarwe, rijst, mais, appel en peer. Daarnaast hebben fertigatieprojecten met een voedingsoplossing die jodium bevatte, in tomaat en sla aangetoond dat beide gewassen een verhoogd jodiumgehalte hadden. Bij landbouwkundige biofortificatie door middel van bladbespuiting en fertigatie zijn de toegediende hoeveelheden jodium aanzienlijk groter dan bij toediening van jodium als een micronutriënt van planten.

Van meststof via plant en voedselverwerking tot inname door de mens

Vervolgonderzoek toonde aan dat jodium in voedsel, bereid uit landbouwkundig gebiofortificeerde rijst en tarwe, uiteindelijk beschikbaar gemaakt wordt door de menselijke spijsvertering voor verdere opname en verspreiding door het lichaam. Hiermee is het volledige traject van jodium “van meststof tot mens” voltooid.

Landbouwkundige biofortificatie door toediening van wateroplosbare meststoffen met jodium in fertigatie of als bladbespuiting biedt kansen voor innovatieve meststoffen

Consumptie van deze landbouwkundig gebiofortificeerde gewassen kan significant bijdragen aan een verbeterde jodium inname door de mens. Landbouwkundige biofortificatie vraagt wel om nieuwe meststoffen met verhoogde gehalten aan essentiële micronutriënten voor toepassing in de nieuwe markt van verrijkte voeding voor de mens (in plaats van voeding van de plant). 

Referenties

  1. Ismail Cakmak, Massimo Marzorati, Pieter Van den Abbeele, Katja Hora, Harmen Tjalling Holwerda,Mustafa Atilla Yazici, Erdinc Savasli, Joachim Neri, and Gijs Du Laing. (2020). Fate and Bioaccessibility of Iodine in Food Prepared from Agronomically Biofortified Wheat and Rice and Impact of Cofertilization with Zinc and Selenium. Journal of Agricultural and Food Chemistry. XXXX. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.9b05912
  2. Iodine biofortification of wheat, rice and maize through fertilizer strategy. Cakmak, I., Guilherme, L.R.G., Rashid, A., Hora, K.H., Yazici, A., Savasli, E., Kalayci, M., Tutus, Y., Phuphong, P., Rizwan, M. and Martins, F.A.D., 2017. https://www.jstor.org/stable/48725672
  3. Iodine biofortification of apples and pears in an orchard using foliar sprays of different composition. Budke, C., Dierend, W., Schön, H.G., Hora K., Mühling, K.H., Broll, G., and Daum, D. 2021. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2021.638671/full
  4. Kiferle, Claudia & Gonzali, Silvia & Holwerda, Harmen Tjalling & Ibaceta, Rodrigo & Perata, Pierdomenico. (2013). Tomato fruits: A good target for iodine biofortification. Frontiers in plant science. 4. 205. https://doi.org/10.3389/fpls.2013.00205
  5. Voogt, Wim & Holwerda, Harmen Tjalling & Khodabaks, Rashied. (2010). Biofortification of lettuce (Lactuca sativa L.) with iodine: The effect of iodine form and concentration in the nutrient solution on growth, development and iodine uptake of lettuce grown in water culture. Journal of the science of food and agriculture. 90. 906-13. 10.1002/jsfa.3902. https://doi.org/10.1002/jsfa.3902  

Ondersteuning nodig?

Bent u op zoek naar ondersteuning in diversificatie als groeistrategie voor uw bedrijf voor één of meer nieuwe wateroplosbare meststoffen?  Neem dan contact op met Harmen Tjalling Holwerda van HSPN Consulting.

Contact