Genvariante macht Hirse besser verdaulich

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Die Sorghum-Hirse ist vor allem in Afrika ein unverzichtbares Nahrungsmittel. Eine Variante des Hirse-Enzyms Pullulanase macht das Getreide besser verdaulich. Quelle: J. Wilson/USDA-ARS

13.02.2013  - 

Mehr Energie aus Hirse-Mahlzeiten herausholen: Das könnte eine Entdeckung von Forschern aus dem australischen Queensland und Göttingen ermöglichen. Sie haben eine genetische Variante eines Pflanzen-Enzyms gefunden, das den Energiegehalt und die Stärkeverdaulichkeit von Hirse (Sorghum bicolor) auf natürliche Weise erhöht. Solche verbesserte Lebensmittel-Eigenschaften spielen in Zeiten von Bevölkerungswachstum und Klimawandel-Prognosen eine wichtige Rolle. Sie können helfen, den weltweiten Nahrungsmittelbedarf zu decken und Nahrungsmittelsicherheit zu erreichen. Über ihre Ergebnisse berichten die Forscher im Fachjournal Nature Communications (2013, Online-Veröffentlichung).

Die Getreideart Sorghum ist für viele Regionen Afrikas ein unverzichtbares Grundnahrungsmittel. Denn das Süßgras ist sehr hitze- und trockenbeständig. Andere Getreidearten können aufgrund der extremen klimatischen Bedingungen kaum oder nur mit äußerst geringen Erträgen kultiviert werden. Das Problem: Der Verzehr von Sorghumhirse liefert verhältnismäßig wenig Energie und kann deshalb die Nahrungsmittelsicherheit Afrikas nicht gewährleisten.

Bisher kaum auf Energiegehalt geschaut
Bisher haben Pflanzenforscher sich kaum mit der Verbesserung des Energiegehaltes von Grundnahrungsmitteln beschäftigt, was allerdings insbesondere in Afrika von großer Relevanz wäre. Dabei kommt dem Stärkestoffwechsel eine zentrale Rolle zu. Denn der Großteil des Energiegehaltes eines Getreidekorns ist in Form von Stärke gespeichert. Bei einem Stärkestoffwechsel-Enzym hat Nutzpflanzenforscherin Anna Rada von der Universität Göttingen nun auch ihre interessante Entdeckung gemacht: „Wir haben eine natürlich vorkommende genetische Ausprägung des Enzyms Pullulanase identifiziert, welches die Verdaulichkeit der Sorghumhirse verbessert und deren Energiegehalt erhöht“, sagt Rada. Sie hat im australischen Gatton Feldversuche während eines Forschungsaufenthaltes an der University of Queensland In der 54. Folge von biotechnologie.tv geht es unter anderem um die Entschlüsselung des Gerstengenoms.Quelle: biotechnologie.tvdurchgeführt.
Genvariante nicht wachstumshemmend
Mutationen von Genen, die eine Rolle im Stärkestoffwechsel spielen, führen manchmal zu negativen Effekten im Ertrag. Folglich ist der Nutzen solcher Gene für den Einsatz in modernen Zuchtprogrammen gering. „Erfreulicherweise führt die entdeckte Genvariante des Pullulanase-Enzyms zu erhöhter Verdaulichkeit, ohne sich dabei negativ auf das Wachstum oder den Ertrag der Pflanze auszuwirken.“ Somit könne dieses Gen nahezu uneingeschränkt Anwendung in der modernen Pflanzenzucht finden und dabei zu einer Steigerung des Energiegehalts von Sorghumhirse führen, so Rada. Das Gen hat somit das Potenzial, die Nahrungsmittelsicherheit insbesondere in Regionen, die durch extreme Anbaubedingungen gekennzeichnet sind, zu steigern – ohne dabei den Verbrauch an knappen Ressourcen wie landwirtschaftlicher Fläche oder Wasser zu erhöhen.

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