de voedselbehoeften van Afrika, samen met zijn bevolking, groeien snel. Drie onderzoeksprogramma's vragen hoe een beter begrip van virussen, parasieten en de verspreiding van ziekten kunnen de weg vrijmaken voor verbetering van de landbouwopbrengsten.

De nederige kool, algemeen veracht door Britse schoolkinderen, heeft onverwachte populariteit gevonden op een ander continent. Maar net zoals de mensen in Ghana een trek – en een markt – hebben ontwikkeld voor dit bladgroen, dat geldt ook voor iets anders:een virus dat wordt gedragen door bladluizen en dat ervoor zorgt dat de kool verwelkt en sterft

Daarentegen, een parasiet die vee vermagert in Afrika bezuiden de Sahara, bestaat al duizenden jaren, maar blijft zijn tol eisen van bepaalde diersoorten die hij infecteert. Prominente ribben zijn de frequente kenmerken van trypanosomiasis - veroorzaakt door de aanwezigheid van een sluwe parasiet die het immuunsysteem van het dier ontwijkt door periodiek zijn eiwit 'vacht' te veranderen.

In de tussentijd, boeren in Ethiopië wenden zich af van het traditionele zeboe-vee naar rassen die meer melk produceren. Als gevolg hiervan stellen ze hun kuddes - en zichzelf - bloot aan toenemende tuberculose (tbc) die wordt veroorzaakt door intensievere veehouderijpraktijken.

Wat kolen en koeien verbindt, zijn drie programma's die fundamenteel onderzoek willen verbinden met het verbeteren van landbouwopbrengsten, en daarmee bij te dragen aan het oplossen van een dreigend pan-Afrikaans probleem. Naar verwachting zal tussen nu en 2050 meer dan de helft van de mondiale bevolkingsgroei plaatsvinden in Afrika. En meer mensen betekent een behoefte aan meer voedsel.

Ethiopië, bijvoorbeeld, heeft de grootste veestapel in Afrika, maar met een groeiende bevolking en toenemende verstedelijking, zelfs zijn 53 miljoen runderen zijn niet genoeg. En nu brengen inspanningen om de landbouw in het land te intensiveren een groot gezondheidsrisico met zich mee. "De nieuwe rassen zijn kwetsbaarder dan zeboes voor rundertuberculose, " legt professor James Wood van Cambridge's Department of Veterinary Medicine uit. "Dit kan gevolgen hebben voor de gezondheid van degenen die werken met en leven naast besmet vee, en roept ook bezorgdheid op over overdracht naar gebieden met voorheen lage TB."

Wood leidt een onderzoeksprogramma van £ 2,9 miljoen, ETHICOBOTS, die kijkt naar de haalbaarheid van controlestrategieën, inclusief veevaccinatie. Het programma combineert partners in acht Ethiopische en Britse instellingen, en brengt veterinaire wetenschappers samen, epidemiologen, genetici, immunologen en sociale wetenschappers. "We hebben deze mix nodig omdat we niet alleen vragen hoe effectief strategieën zullen zijn, maar ook of boeren ze zullen accepteren, en wat de gevolgen zijn voor welvaart en welzijn."

Het verschil dat een verhoging van de productiviteit kan hebben op het levensonderhoud van boeren, gaat een insectenexpert van de Universiteit van Ghana niet verloren, Dr. Ken Fening, die aan een ander voedingsgerelateerd onderzoeksproject werkt. Kool is niet inheems op het continent, maar is een belangrijk geldgewas geworden voor Ghanese boeren en een belangrijke bron van inkomsten voor handelaren op markten en hotels.

"Een goede oogst kan geld opleveren om meststoffen en landbouwmachines te kopen, en ook helpen betalen voor gezondheidszorg en onderwijs voor het gezin, "zegt hij. Onlangs, echter, velden van onvolgroeide, vergeling, verwelkende kool, hun bladeren gekruld en bezaaid met schimmel, zijn een al te bekend en verwoestend gezicht geworden voor de boeren van Ghana.

Vanaf zijn veldstationbasis in Kpong, Ghana, Fening werkt nauw samen met kleine boeren aan strategieën voor ongediertebestrijding. Twee jaar geleden begonnen ze te melden dat een nieuwe ziekte hun gewassen teisterde. "Het leek geassocieerd te zijn met massale plagen van roze en groene bladluizen, " zegt Fening, "en uit mijn studies naar de manier waarop insecten omgaan met veel verschillende groenten, Ik ben bekend met de soorten schade die ze kunnen veroorzaken."

Boeren zagen meestal het totale verlies van hun gewassen en hij realiseerde zich dat de verwoesting niet alleen kon worden veroorzaakt door sapzuigende insecten. Ondanks geen eerdere meldingen van virale ziekten die koolgewassen in Ghana aantasten, de symptomen wezen op een virale ziekteverwekker.

Met financiering via het CAPREx-programma, Fening begon te werken met de Cambridge-plantbioloog dr. John Carr. Het paar verzamelde monsters van koolplanten in Ghana die tekenen van ziekte vertoonden, en ook bladluizen op de zieke planten. Terug in Cambridge, Fening gebruikte screeningtechnieken, waaronder een soort DNA-'fingerprinting' om de bladluissoort te identificeren, en geavanceerde moleculair-biologische methoden om te proberen het aanstootgevende virus te identificeren.

"Bladluizen zijn een veelvoorkomende drager van plant-infecterende virussen, " legt Carr uit, wiens onderzoek wordt gefinancierd door de Biotechnology and Biological Sciences Research Council als onderdeel van het SCPRID-initiatief van £ 16 miljoen (Sustainable Crop Production Research for International Development). "De 'usual suspects' zijn raapmozaïekvirus en bloemkoolmozaïekvirus, die van invloed zijn op kool in Europa en de VS."

"We ontdekten dat twee verschillende soorten bladluizen, roze en groen, werden over het algemeen gevonden op de zieke kool, ", zegt Fening. "Het bleek dat dit de eerste vermelding was van de groene bladluissoort, Lipaphis erysimi (Kaltenbach), ooit gezien in Ghana." De roze bladluis werd geïdentificeerd als Myzus persicae (Sulzer).

Bovendien, het virus was niet wat Carr verwachtte, en er wordt nu gewerkt om de dader te identificeren. Hoe eerder het kan worden gekarakteriseerd, hoe sneller duurzame gewasbeschermingsstrategieën kunnen worden ontwikkeld om verdere verspreiding van de ziekte te voorkomen, niet alleen in Ghana, maar ook in andere landen in de regio.

Een andere onderzoeker die hoopt dat uitroeiingsstrategieën het resultaat zullen zijn van haar onderzoeksproject, is dr. Theresa Manful. Zoals Fening, ze is een onderzoeker aan de Universiteit van Ghana en een CAPREx-fellow. Ze heeft samen met professor Mark Carrington, biochemicus uit Cambridge, gewerkt aan trypanosomiasis bij dieren in Afrika.

Het trypanosoom dat de ziekte veroorzaakt, wordt gedragen door de tseetseevlieg, die grote delen van Afrika bezuiden de Sahara koloniseert. "Dit is een grote belemmering voor de veeteelt in Afrika, " legt ze uit. "Hoewel trypanosomiasis ook een ziekte is bij mensen, het aantal gevallen is laag, en de meer ernstige zorgen over de ziekte hebben betrekking op de economische impact op de landbouwproductie."

Carrington werkt al een kwart eeuw aan de parasiet die de ziekte veroorzaakt. Hij begrijpt hoe het organisme het immuunsysteem van het dier ontwijkt door zijn vachteiwitten te veranderen om 'onzichtbaar' te blijven.

"Als je voor het eerst aan deze parasieten begint te werken, ben je gecharmeerd van de moleculaire mechanismen, waar we nu enorm veel van weten, "zegt hij. "Maar als je dan kijkt naar het effect op grote dieren zoals koeien, realiseer je je dat er bijna niets bekend is over de dynamiek van een infectie, en zelfs of een infectie die op jonge leeftijd is opgelopen, levenslang aanhoudt."

Manful en Carrington begonnen met het testen van kuddes in Ghana. Ze ontdekten dat er meerdere trypanosoomsoorten tegelijk in het vee voorkomen en dat bijna alle runderen het grootste deel van de tijd besmet waren.

voor Manvol, een van de belangrijke voordelen was de mogelijkheid om het onderzoek in Ghana uit te breiden:"Ik heb nu een volledig functioneel laboratorium en kan DNA-extractie en -analyse doen in Ghana - ik hoef geen monsters naar Cambridge te brengen. We geven les aan studenten van vijf Ghanese instellingen de diagnostische methoden." Zij en Carrington zijn onlangs gefinancierd via een Royal Society Leverhulme Trust Africa Award om hun werk voort te zetten.

"De landbouw staat voor steeds grotere uitdagingen, " voegt Carr toe. "Biowetenschap speelt een cruciale rol bij het ontwikkelen van manieren om de impact van plagen te verminderen en de verspreiding van parasieten te verminderen.

"We willen er niet alleen voor zorgen dat elke oogst succesvol is, maar ook dat het maximaal lukt."