Reis ist ein Grundnahrungsmittel für über vier Milliarden Menschen. Zugleich ist er jedoch eher arm an Proteinen und mit einem Trockengewichtsanteil von rund 90 Prozent reich an leicht verdaulicher Stärke. Dies verleiht insbesondere geschältem Reis einen hohen glykämischen Index: Der Blutzucker geht nach dem Verzehr schnell und stark in die Höhe. Das erhöht sowohl das Risiko für Typ 2-Diabetes als auch für weitere Stoffwechselerkrankungen. Schon heute leiden mehr als eine halbe Milliarde Menschen an Diabetes. Insbesondere für ärmere Bevölkerungsgruppen in Asien wären daher Reissorten wichtig, die einen geringeren glykämischen Index aufweisen und idealerweise auch mehr wertvolle Proteine liefern.

Ein Forscherteam des Internationalen Reisforschungsinstituts IRRI auf den Philippinen und des Max-Planck-Instituts für molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam hat nun die Gene identifiziert, die die Kohlenhydratzusammensetzung und den Proteingehalt von Reis kontrollieren. Das Team konnte sowohl mit klassischer Züchtung als auch mit Genomeditierung Reissorten mit niedrigem Zucker- und hohem Proteingehalt züchten. Die aus einer Kreuzung zweier Reis-Varianten hervorgegangene Reissorte gilt nicht als genetisch verändert und könnte deshalb auch in der EU angebaut und verkauft werden.

Mutation bewirkt geringeren glykämischen Index

Das Forschungsteam unter Leitung von Nese Sreenivasulu vom Internationalen Reisforschungsinstitut hat die Reissorten Samba Mahsuri und IR36ae miteinander gekreuzt und den glykämischen Index und Proteingehalt der daraus hervorgehenden Linien analysiert. Mittels DNA-Analyse stellten die Forschenden fest, dass das Gen sbeIIb den Gehalt an schwer verdaulicher Amylose und damit den glykämischen Index maßgeblich beeinflusst. Ein einziger Buchstabentausch verursachte allerdings einen 60-prozentigen Rückgang des glykämischen Index und einen 8-prozentigen Anstieg des Amylose-Gehalts.

Das Ergebnis, der sogenannte HAHP-Reis (high amylose, high protein), besitzt einen Proteingehalt von 16 Prozent, herkömmliche Reissorten enthalten lediglich zwischen 2 und 8 Prozent. Er enthält darüber hinaus viele essenzielle, nicht vom Körper gebildete Aminosäuren wie Histidin, Isoleucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin und Valin. Damit liefert er die empfohlene Tagesdosis an Aminosäuren für Menschen ab zehn Jahren. Gleichzeitig besitzt er durch den hohen Amylose- und Proteingehalt einen niedrigen glykämischen Index, die Zuckerwerte im Blut steigen weniger stark an.

Hohe Erträge

Die neuen Sorten bringen zudem vergleichbare Erträge wie die derzeit erhältlichen Hochertragssorten. Ihre verbesserten Nährwerteigenschaften gehen also nicht auf Kosten der Produktivität. „Die neuen Reissorten könnten in Regionen eine wichtige Quelle für Proteine und essenzielle Aminosäuren wie Lysin werden, in denen Reis ein Grundnahrungsmittel ist“, sagt Alisdair Ferni vom Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie.

HAHP-Reis kann einerseits durch Genomeditierung entstehen, indem mit der Genschere Crispr/Cas das sbeIIb-Gen ausgeschaltet wird. Er kann aber auch durch konventionelle Methoden gezüchtet werden: „Solcher HAHP-Reis wäre deshalb nicht von einer künftigen Änderung des EU-Gentechnikgesetzes betroffen, denn er ist ja nicht gentechnisch verändert. Er könnte also auch in der EU zugelassen werden“, sagt Rhowell Tiozon Jr. vom Internationalen Reisforschungsinstitut. In Ländern außerhalb der EU werden HAHP-Reissorten bereits angebaut. Als nächstes wollen die Forschenden die Gene für einen hohen Amylose- und Proteingehalt in Zuchtprogramme und in Reissorten integrieren, die in Asien und Afrika häufig angebaut werden.

Quelle: MPI