En tidligere versjon av denne artikkelen ble publisert i Aftenposten Viten 26.6.2017

Har du noen gang tenkt over hvorfor planter ikke blir solbrente? Ikke det? Se det for deg: planter står stille, i all slags vær, uten muligheter til å løpe i ly hverken for snøstorm eller brennende solstråler. Den lille bjørka står med sine tynne, lysegrønne blader midt i solsteiken på ei hogstflate. På fjelltoppene vokser små og delikate museører uten skyggemuligheter. Når sendte du sist ungene ut i fjellheimen uten solkrem? Vi vet jo alle at sola er farligere på fjellet!

Svaret finner vi inne i planta. Årsaken har mange positive ringvirkninger, også for oss mennesker. Blant annet for vinen og salaten din.

UV stråling

Hvorfor kan sola være skadelig? Lyset kommer i ulike bølgelengder, og for å gjøre det enkelt kan vi dele det inn i tre kategorier: synlig lys, infrarødt lys og ultrafiolett (UV) lys. Det er sistnevnte, altså UV, vi skal konsentrere oss om her. Dette er lyset som gjør oss solbrente og som kan forårsake hudkreft. UV skader cellene våre ved å ødelegge DNA-et inni dem. Kroppen prøver da å fikse skaden som er gjort. Vanligvis er denne prosessen ganske effektiv, men noen ganger kan feil oppstå slik at cellene ikke fungerer som de skal. Da kan enten kreftceller oppstå, eller hvis skaden er tilstrekkelig stor, så dør hele cellen.

Planter blir også «brune»

Vi mennesker smører oss med solkrem for å unngå UV-skader. Etter hvert som vi blir brune i løpet av sommeren tåler vi mer, for da har vi utvikla pigmenter, brunfarge, som stopper noe av UV strålingen før den går så dypt at den kan gjøre skade. Planter bruker selvsagt ikke solkrem, og blir de brune tyder det helst på at de har visna og er døde. Men vent nå litt. Har du lagt merke til at blader på mange planter kan bli rødlige i en periode på våren? Fargen forsvinner gjerne etter hvert, men dette er pigmentering som har samme funksjon som den vi ser i menneskehud. Den røde fargen er antocyaniner, kjemiske stoffer som utvikles i plantenes «hud» - det ytterste cellelaget. Antocyaninene tilhører den kjemiske gruppa flavonoider, og absorberer UV-lys. Når planta har antocyaniner i hudcellene sine stopper det meste av det skadelige UV-lyset der, og beskytter cellene under slik at ikke fotosyntesen blir skadelidende. De synlige antocyaninene er imidlertid ikke den mest optimale solkremen. Det at vi kan se dem betyr at de også stopper noe av det synlige lyset, og dermed noe av det som kunne vært brukt til fotosyntese. Planta blir dermed mindre produktiv enn det den kunne vært.

Sammenhengen mellom UV, vin og salat

Den mest effektive solskjerminga står de fargeløse flavonoidene for. Du har antakelig hørt om dem før, men da under ett annet navn, nemlig antioksidanter. De er berømte for å bidra til at frukt og grønnsaker er sunne, og ikke minst har vi trykket deres tilstedeværelse i rødvin og sjokolade til vårt bryst. I tillegg til å være plantenes egenproduserte solkrem ved å absorbere UV-lyset, fungerer de også som en slags vaktmestere i plantecellene. Når plantene blir stressa av for eksempel for sterkt eller for mye lys, hjelper antioksidantene til med å nøytralisere de farlige stoffene som dannes, de såkalte frie radikalene. Noen flavonoider har UV-beskyttelse som sin hovedoppgave. I eksperimenter finner vi ofte at disse øker når vi gir høyere UV-stråling og reduseres om vi skjermer plantene for UV-delen av sollyset. Dette er bevis på at UV-skjerming er disse stoffenes spesifikke oppgave i plantene. Disse er også gode antioksidanter.

UV kan være positivt

Da svekkelsene i ozonlaget ble kjent på 80-tallet, ble verdens planteforskere bekymra for om en ville få økte problemer med skader på den grønne delen av verden på grunn av økt UV-stråling. Først og fremst var en redd for at matplantene ville bli påvirka, siden de jo i stor grad dyrkes der det er mest sol. Etter tre tiår med forskning er konklusjonen grovt sett at plantene klarer seg veldig bra. Forsvarsapparatet jeg beskrev over har vist seg å være effektivt, og i dag forskes det i stedet på om behandling med UV-lys kan gi sunnere og mer holdbare grønnsaker (grønnsaker med mer antioksidanter). Grønnsaker og bær dyrket i drivhus eller plasttunneler kan inneholde mindre av de sunne flavonoidene fordi glasset eller plasten filtrerer ut UV lyset. Faktisk kan planter som har vokst opp med passelige doser av UV også bli bedre beskytta mot sjukdom, siden flavonoidene for eksempel også beskytter mot sopp- og insektangrep, og fordi noen sopp kan drepes av UV-lys mens samme mengde UV-lys gir positiv virkning på plantene. Dobbel nytte, altså. Og ikke nok med det. På NMBU har vi studert osp, og funnet at UV-lyset er med på å regulere når trea går inn i sin vinterkvile og når de bryter ut av den og setter i gang knoppsprett om våren. Vinterkvila er en slags dvaletilstand der trea ikke vokser, og kan tåle ekstremt lave temperaturer uten å ta skade av det.

UV-strålingen, lyset med det dårlige ryktet, er med andre ord livsviktig for plantene. Det regulerer forsvarsnivåer, signaliserer om årstidenes gang, og jammen bidrar det til at rødvinen og brokkoli blir sunnere også!

(Men ikke glem solkremen nå da!)

Referanser:

Strømme, C. B., Julkunen-Tiitto, R., Krishna, U., Lavola, A., Olsen, J.E., Nybakken, L. 2014. UV-B and temperature enhancement affect spring and autumn phenology in Populus tremula. Plant, Cell & Environment 38:867-877.

Jansen MAK, Bilger W, Hideg E, Strid Å, Aphalo P, Brelsford C, Klem K, Mátaic A, Llorens L, Nezvale J, Nybakken L, Ryan L, Sharmah A, Schenke D, Solhaug KA, Spunda V, Verdaguer D, Yan Y, Urban O. 2018. Interactive effects of UV-B radiation in a complex environment (Editorial). Plant Physiology and Biochemistry 134: 1-8.