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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Giftfreie Baumwolle für den steigenden Nahrungsbedarf |
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| | | Mit Hilfe der Gentechnik haben US-Forscher einen Giftstoff aus den Samen der Baumwollpflanze entfernt und so möglicherweise eine neue Nahrungsquelle für die ständig wachsende Weltbevölkerung erschlossen. |
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Ohne das Gift lassen sich die Samen als Quelle für Öl und hochwertiges Eiweiß nutzen, berichten die Forscher in den "Proceedings" der US-Akademie der Wissenschaften.
Sie hoffen, mit derselben Technik auch andere, bis dato giftige Pflanzen oder Pflanzenteile nutzbar machen zu können.
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Der Artikel "Engineering cottonseed for use in human nutrition by tissue-specific reduction of toxic gossypol" ist in der Fachzeitschrift "Proceedings of the National Academy of Sciences/PNAS" (Bd. 103, S. 18054, 20.-24. November 2006) erschienen. |
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 Abstract |
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Giftstoff Gossypol gegen Schädlinge |
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Pro Kilogramm Faser produziert die Baumwollpflanze etwa 1,65 Kilogramm Samen, schreiben die Wissenschaftler um Keerti Rathore von der Texas A&M University in College Sation.
Die 44 Millionen Tonnen Samen, die jährlich bei der Baumwollproduktion anfallen, würden genug Proteine liefern, um etwa eine halbe Milliarde Menschen zu ernähren.
Allerdings enthalten sowohl die Samen als auch Blätter, Blüten und Wurzeln der Pflanze Gossypol, einen Giftstoff, den die Pflanze zur Abwehr von Schädlingen produziert.
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Bildung in Samen unterdrückt ...
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Seit den 1950er Jahren versuchen Wissenschaftler bereits, Baumwollpflanzen ohne Gossypol zu erzeugen. Bisherige, giftfreie Varianten erwiesen sich jedoch als kommerziell nicht nutzbar, da sie extrem anfällig für Schädlinge waren.
Rathore und seinen Mitarbeitern gelang es nun, die Gossypol-Bildung nur in den Samen auszuschalten. Deren Giftstoff-Anteil sank daraufhin auf ein Niveau, das von der Welternährungsorganisation FAO als unbedenklich eingestuft wird, schreiben die Forscher.
In anderen Teilen der Pflanze bleibe der Gossypol-Spiegel unverändert hoch, so dass eine Beeinträchtigung der Schädlingsabwehr nicht zu erwarten sei.
Das Bild oben zeigt Samen mit dem Giftstoffe Gossypol (links) sowie die genetisch modifizierten, giftstofffreien Samen (rechts).
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... durch Gen-Regulation
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Baumwollpflanzen im Labor
Das Team nutzte RNAi und eine Technologie, um das Gen "stillzulegen", welches für die Biosynthese für Gossypol verantwortlich ist. Sie regulierten nur das Gossypol-Gen in den Samen und stoppten damit die Biosynthese des Giftstoffs im Gewebe.
Den Wissenschaftlern gelang es im Laborversuch, die "neue" Eigenschaft der Samen über drei Generationen zu bewahren. Im nächsten Schritt sollen die Pflanzen mit den giftfreien Samen im Gewächshaus angebaut werden.
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Steigenden Nahrungsbedarf decken |
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Baumwolle wird zur Gewinnung der Fasern seit mehr als 7.000 Jahren angebaut und gilt nach wie vor als eine der wichtigsten Materialien für Textilien, schreiben die Wissenschaftler. Baumwolle werde in mehr als 80 Ländern angebaut und sei für mehr als 20 Millionen Farmer in Entwicklungsländer Asiens und Afrikas eine geldbringende Lebensgrundlage.
Die giftfreien Samen könnten Rathore und seinem Team zufolge dabei helfen, den steigenden Nahrungsbedarf der Weltbevölkerung zu decken, ohne den Ertrag der Anbaupflanzen steigern oder die Anbauflächen weiter ausdehnen zu müssen.
Experten schätzen, dass die Weltbevölkerung in den nächsten 50 Jahren um 50 Prozent anwachsen wird.
[science.ORF.at/APA/dpa, 21.11.06]
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01.01.2010 |
