Mykorrhizapilze steigern Eisen- und Zinkgehalt in Weizen
Weizen ist ein globales Grundnahrungsmittel und zentrale Quelle für Kalorien und Mikronährstoffe – eine Studie zeigt, dass eine Mykorrhiza-Impfung die Bioverfügbarkeit von Zink und Eisen im Korn erhöhen kann, und zwar ohne Ertragseinbußen.
Pilzpartnerschaft sorgt für Nährstoffe
Eine Studie aus Australien zeigt: Höherer Ertrag und bessere Nährstoffqualität schließen sich nicht aus. Das Wissenschaftlerteam hat nachgewiesen, dass eine Impfung mit Mykorrhizapilzen den Nährstoffgehalt in Getreide steigert.
Weizen ist ein globales Grundnahrungsmittel und zentrale Quelle für Kalorien und Mikronährstoffe – eine Studie zeigt, dass eine Mykorrhiza-Impfung die Bioverfügbarkeit von Zink und Eisen im Korn erhöhen kann, und zwar ohne Ertragseinbußen.
Ein internationales Forschungsteam der University of Adelaide hat bewiesen, dass die Impfung von Weizen mit arbuskulären Mykorrhizapilzen die Aufnahme von Zink und Eisen im menschlichen Körper verbessert. So könnte eine Symbiose einen nachhaltigen Beitrag zur Bekämpfung von Mangelernährung leisten.
Nährstoffmangel bei getreidebetonter Ernährung
Weizen als eines der wichtigsten Grundnahrungsmittel der Welt deckt für Milliarden Menschen einen großen Teil ihrer Kalorien und Nährstoffe ab. Doch obwohl Weizen wichtige Spurenelemente wie Zink und Eisen enthält, kann der menschliche Körper sie oft nur unzureichend aufnehmen – ein Grund dafür, dass rund ein Drittel der Weltbevölkerung an Zink- und mehr als die Hälfte an Eisenmangel leidet. Diese Mangelzustände haben schwerwiegende Folgen für Wachstum, Immunsystem und Blutbildung. So ist Zink beispielsweise für den menschlichen Körper unverzichtbar: Es unterstützt Wachstum, das Immunsystem, die Fruchtbarkeit und die Wundheilung. Ein Mangel kann bei Kindern zu Entwicklungsstörungen führen, die Anfälligkeit für Infektionen erhöhen, Haut- und Haarprobleme verursachen und sogar Blutarmut und Lernschwierigkeiten begünstigen. Besonders betroffen sind Menschen, deren Ernährung stark auf Getreide basiert, da Zink dort durch Phytinsäure oft schlecht verfügbar ist. Daher suchen Forschende auf der ganzen Welt nach Wegen, die Nährstoffqualität von Weizen zu verbessern.
Symbiose zwischen Wurzeln und Pilzen
Das Team der University of Adelaide um die beiden Wissenschaftler Thi Diem Nguyen und Stephanie Watts-Williams hat gezeigt, dass die Zusammenarbeit von Weizenwurzeln mit arbuskulären Mykorrhizapilzen (AM-Pilzen) diesen Effekt erzielen kann – ohne Kompromisse bei Ertrag oder Düngereinsatz. Solche arbuskulären Mykorrhizapilze leben im Boden und bilden mit den Wurzeln von Pflanzen eine enge Partnerschaft: Der Pilz liefert schwer verfügbare Nährstoffe wie Phosphor, die Pflanze versorgt ihn im Gegenzug mit Zucker. Diese Symbiose ist in der Natur weit verbreitet – über 80 Prozent aller Landpflanzen nutzen sie. Für die Landwirtschaft wird seit einigen Jahren auch erforscht, ob eine „Impfung“ von Kulturpflanzen mit AM-Pilzen deren Nährstoffversorgung verbessern kann.
Experiment mit acht Weizensorten
Für ihre Studie stellten die Wissenschaftler acht australische Brotweizensorten in Töpfe mit und ohne den Pilz Rhizophagus irregularis. Es zeigte sich: Die pilzgeimpften Pflanzen wiesen nicht nur mehr Biomasse auf, sondern auch signifikant höhere Zinkgehalte im Korn – vor allem in der nährstoffreichen Aleuronschicht. Besonders wichtig: Trotz gesteigerter Phosphoraufnahme erhöhte sich die Konzentration der sogenannten Phytinsäure nicht. Das ist die Substanz, die Spurenelemente im Korn bindet und sie für den menschlichen Körper unzugänglich macht. In manchen Sorten sank der Phytatgehalt unter Pilzeinfluss sogar.
Bessere Bioverfügbarkeit von Zink und Eisen
Deshalb haben die Forschenden nicht nur die Menge an Zink gemessen, sondern auch, wie stark es durch Phytinsäure blockiert wird. Dabei fanden sie sortenabhängige Unterschiede: In der Sorte Gladius führte die Pilzimpfung dazu, dass deutlich mehr Zink „frei“ verfügbar war – die geschätzte Aufnahmefähigkeit stieg um rund 40 Prozent. In mehreren Sorten zeigte sich sogar eine nahezu Verdoppelung der Zinkverfügbarkeit. Auch beim Eisen gab es Verbesserungen, wenn auch etwas schwächer ausgeprägt.
Hauptautorin Thi Diem Nguyen fasst die Ergebnisse so zusammen: „Unsere Forschung zeigt, dass die Impfung mit Mykorrhizapilzen eine vielversprechende Strategie für die Produktion von Weizen mit höherer Bioverfügbarkeit von Mikronährstoffen sein könnte, ohne agronomische Praktiken wie die Verwendung von Phosphor als Dünger oder die Ertragsziele negativ zu beeinträchtigen.“
Bedeutung für die Ernährungssicherheit
Die Ergebnisse sind von globaler Relevanz: Da Weizen weltweit bis zu 17 Prozent des täglichen Zink- und Eisenbedarfs deckt, könnte eine Verbesserung der Nährstoffqualität durch Mykorrhizapilze helfen, Mangelernährung in vielen Regionen zu lindern – von einkommensschwachen Ländern mit Getreide-basierten Diäten bis zu Industriestaaten, in denen Brot weiterhin ein Grundnahrungsmittel ist.
Die Wissenschaftler betonen, dass die Wirkung der Pilzimpfung von Sorte und Standort abhängt. Für den praktischen Einsatz in der Landwirtschaft sind deshalb weitere Studien im Feld notwendig. Doch die Perspektive ist klar: Mithilfe der uralten Partnerschaft zwischen Pflanzen und Pilzen ließe sich moderne Weizenzüchtung und Düngung nachhaltig ergänzen.
Quelle: pflanzenforschung.de
