Iryna Smetanska: Das Beste aus den Pflanzen herausholen

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Die 35-jährige Iryna Smetanska ist Juniorprofessorin an der Technischen Universität Berlin. Quelle: TU Berlin

01.03.2010  - 

Biologie ist Iryna Smetanskas sprichwörtlicher Kindheitstraum. „Als ich zehn Jahre alt war, habe ich ein Biologiebuch gefunden“, erzählt sie. „Zuerst haben mich nur die schönen Bilder fasziniert, dann habe ich mich festgelesen.“ Heute ist die 35-jährige Lebensmitteltechnologin Juniorprofessorin an der Technischen Universität Berlin und erforscht die Wirkung sekundärer Pflanzeninhaltsstoffe. Dabei hat sie eine inzwischen patentierte Methode entwickelt, nützliche Stoffe zu extrahieren. Nun arbeitet Smetanska daran, die gleiche Methode bei in-vitro-Kulturen anzuwenden.

Iryna Smetanska hat bereits einen weiten Weg zurückgelegt – nicht nur auf ihrer wissenschaftlichen Laufbahn. Geboren ist die Wissenschaftlerin in der kleinen ukrainischen Stadt Jampil, an der Grenze zum Nachbarland Moldowa. Das Studium führte sie an die Nationale Taras-Schewtschenko-Universität in der Landeshauptstadt Kiew, wo sie sich in der Biologie im Fachbereich Pflanzenphysiologie und –ökologie einschrieb. Die Doktorarbeit führte sie an die Nationale Landwirtschaftliche Universität in Kiew. Im Jahr 2000 promovierte sie dort über den Einfluss von Düngemitteln auf die Ernte und die Qualität von Futtermais.

Derzeit forscht die Arbeitsgruppe von Iryna Smetanska daran, das Extraktionsverfahren für Glucosinolate auf in-vitro-Kulturen anwendbar zu machen.Quelle: TU Berlin

Eigentlich wollte Smetanska bei der Biologie bleiben, doch dann wurden an der Nationalen Landwirtschaftlichen Universität Mitarbeiter für das Fachgebiet „Lagerung und Verarbeitung von pflanzlichen Lebensmitteln“ gesucht. „Sie brauchten jemanden, der die Biochemie von Pflanzen kennt“, erzählt Smetanska. „Also musste ich mich ganz schnell in die Lebensmitteltechnologie einarbeiten.“ Schon wenige Monate später wurde sie im Rahmen eines internationalen Projektes nach Deutschland delegiert und hielt an der Humboldt-Universität Seminare zu dem Thema. „Ich dachte, das ist für drei Monate“, erinnert sich die  Wissenschaftlerin. „Aber dann gab es ein Stelle für ein ähnliches Thema am Leibniz-Institut für Pflanzenbau in Großbeeren. Mich hat es gereizt, dort zu forschen. Als ich gerade anfangen wollte, für die Heimreise zu packen, kam die Zusage.“

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Das Institut für Gemüse und Zierpflanzenbau in Großbeeren hatte ein BMBF-finanziertes Projekt zur Erforschung von Glucosinolaten begonnen (mehr...). Diese sekundären Pflanzeninhaltsstoffe kommen vor allem in Brassica-Pflanzen vor, also in Kohlgemüse wie Brokkoli, Kohlrabi und Rübensorten. Sie bilden das Abwehrsystem der Pflanze, verursachen den typischen bitteren Kohlgeschmack, stimulieren jedoch auch das menschliche Immunsystem und wirken vorbeugend gegen Krebs. Ziel des Projektes war es deshalb, die Pflanzen mit den entsprechenden Inhaltsstoffen herauszufinden und eine Extraktionsmethode zu entwickeln. Üblicherweise werden Glucosinolate frei, wenn man die Pflanze zerkleinert und mit Hilfe von Enzymen aufspaltet– zum Beispiel beim Kauen. Auf künstlichem Wege ist die Synthese von Glucosinolaten jedoch sehr aufwändig.

Smetanskas Patent nutzt den natürlichen Abwehrmechanismus der Pflanze. Rüben und Brokkoli scheiden die wertvollen Inhaltsstoffe nämlich über die Wurzeln aus, wenn man die Pflanzen unter Stress setzt. Smetanskas Arbeitsgruppe entwickelte eine Apparatur aus Styroporplatten, auf denen die Rübchen wachsen. Durch die Platten werden sie mit den nötigen Nährstoffen versorgt, darunter hängen die Wurzeln der Pflanzen frei. Setzt man die Pflanzen großer Hitze, Kälte oder chemischen Reizen aus, lassen sich Glucosinolate aus den Wurzeln buchstäblich herausmelken. Glücklicherweise bleiben die wertvollen Substanzen dabei stabil, da die Enzyme für ihre Aufspaltung aus den Wurzeln nicht mit ausgeschieden werden.  Die gleiche Methode soll nun auch genutzt werden, den Anteil der Glucosinolate in den Pflanzen zu erhöhen.

Seit 2006 ist Smetanska Juniorprofessorin an der Technischen Universität Berlin. Aktuell arbeitet sie daran, das Extraktionsverfahren auf in-vitro-Kulturen anwendbar zu machen. „Manche Stoffe können nur einmal gewonnen werden, weil man dafür die oft kostbaren Pflanzen zerstören muss“, erklärt Smetanska. Wurzel- und andere Zellkulturen sollen in einigen Jahren eine regelmäßige Ernte beispielsweise kalorienarmer Süßstoffe ermöglichen. Für Heimatbesuche bleibt der Wissenschaftlerin, die neben ihren Muttersprachen Ukrainisch und Russisch auch Deutsch, Englisch, Spanisch und Polnisch spricht, nur mehr selten Zeit. Seminare auf Ukrainisch zu halten, fällt ihr inzwischen schwer. Doch derzeit bewirbt sich die Nationale Taras-Schewtschenko-Universität Kiew wieder auf ein internationales Projekt: „Ich könnte mir gut vorstellen, diesmal von deutscher Seite aus teilzunehmen", sagt sie.

Autorin: Cornelia Kästner