Mehr Vitamin B6 von transgenen Maniok-Pflanzen

31.05.2016 Forschung & Technik

Lösung für Vitaminmangel-Probleme in Schwarzafrika

In Weltregionen, in denen eine unzureichende und einseitige Ernährung Alltag ist, herrscht oft Vitaminmangel. So auch in vielen afrikanischen Ländern südlich der Sahara. Ein internationales Forscher-Team konnte nun den Vitamin B6-Gehalt von Maniok (auch Cassava genannt) erhöhen. Die beiden dafür verantwortlichen DNA-Abschnitte stammen aus der Modellpflanze Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand). Die gentechnisch veränderten Maniokpflanzen wären ein Lösungsansatz, um Vitamindefizite infolge der Mangelernährung großer Bevölkerungsschichten in Afrika auszugleichen.

In vielen Regionen Afrikas sind die Menschen unterversorgt mit dem lebensnotwendigen Vitamin B6. Herz-Kreislauf-Beschwerden, Diabetes und neurologische Erkrankungen können die Folge sein. Für etwa 250 Millionen Menschen von Subsahara-Afrika gilt Maniok (Manihot esculenta) als Grundnahrungsmittel. Die Wurzelknollen und Blätter der Pflanze sind energiereich, enthalten jedoch nur wenig Vitamin B6. Zudem werden sie vor dem Verzehr gekocht, was zu weiteren Einbußen im Vitamingehalt führt. Um den Bedarf von 1,3 mg Vitamin B6 abzudecken, müsste der Mensch mehr als ein Kilogramm Maniok täglich essen.

Genmodifizierter Maniok hat bis zu 48-mal mehr Vitamin B6

In einer Studie suchten Pflanzenwissenschaftler der ETH Zürich und der Universität Genf eine Lösung für das Problem und fanden diese in einer anderen Pflanzenart. Mithilfe der Gentechnik erzeugten sie transgene Maniokpflanzen im Labor, die zwei Gene der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) enthielten. Die Gene der Ackerschmalwand kodieren für die Enzyme PDX1 und PDX2. Beide Enzyme sind maßgeblich an der Vitamin B6-Synthese beteiligt. Im Vergleich zu den Wildtypen konnten die Wissenschaftler eine zwei- bis 48-fache Erhöhung des Vitamin B6-Gehalts nachweisen. Konzentrationen, die eine ausreichende Versorgung mit Vitamin B6 sicherstellen würden. Auch der Frage, ob die gebildeten Vitamine für die menschliche Verdauung auch nutzbar sind, gingen die Forscher nach. In Laborexperimenten mit menschlichen Darmzellen wiesen sie nach, dass die gebildeten Vitamine biologisch verfügbar sind. Sie können von den Darmzellen aufgenommen und vom Körper genutzt werden. Mit ihrer Arbeit haben die Forscher den „proof of concept“ geliefert, also die Machbarkeit bewiesen. Der Einsatz der Gentechnik, hängt weiterhin von vielen Regularien und der Akzeptanz der Menschen ab. Ob und wann es zu einem landwirtschaftlichen Einsatz von gv-Maniok kommen wird, ist daher noch offen. Damit die Schwelle zur Nutzung der neuen Sorten möglichst gering bleibt, verzichteten die Autoren auf eine Patentierung. Der Nutzen für die Kleinbauern und ihre Familien in den Entwicklungsländern solle so möglichst hoch bleiben, so die ETH Zürich.