Baumwolle

Anbau-Zulassungen	USA, Mexiko, Indien, weitere 18 Länder
Import-Zulassungen EU	15
Anbau	Indien, USA, China, weitere 15 Länder
Forschungsschwerpunkte	Resistenzen gegen Schadinsekten, Anpassung an Standortfaktoren
Freilandversuche	EU: 96 (3 Länder) USA: ca. 1300, zahlreiche weitere Länder

Baumwolle Info

Baumwollpflanzen werden weltweit vorwiegend in tropischen und subtropischen, aber auch in trockenen, warmen Klimaregionen der gemäßigten Breiten angebaut.

Führend in der Baumwollproduktion sind Indien, China, USA und Pakistan. In Europa wird Baumwolle in Griechenland, Bulgarien und Spanien angebaut. 2019 wurde weltweit auf etwa 32,5 Millionen Hektar Baumwolle angepflanzt, auf gv-Sorten entfiel ein Anteil von 79 Prozent.

Baumwolle ist eine Naturfaser, die aus den Samenhaaren der Pflanze Gossypium hirsutum gewonnen wird. Seit Tausenden von Jahren wird Baumwolle zu Naturtextilien verarbeitet. In Europa ging im 19. Jahrhundert der Flachsanbau zur Herstellung von Leinen stark zurück, weil Baumwolle die heimische Naturfaser ersetzte. Im 20. Jahrhundert machten dann Polyesterfasern der Baumwolle Konkurrenz. Anfang des 21. Jahrhunderts wurden erstmals weltweit mehr Textilien aus Kunstfasern hergestellt als aus Baumwolle.

Nach der Ernte werden die Fasern von den eiweiß- und fettreichen Samen abgetrennt. Bei der Verarbeitung fallen verschiedene Nebenprodukte an, die als Lebens- und Futtermittel genutzt werden.

Das hochwertige Baumwollsaatöl findet Verwendung als Speise- oder Frittieröl sowie in Margarine, das eiweißreiche Schrot ist Grundstoff für Eiweißpräparate und -isolate sowie Baumwollsaatmilch,
sowie als Tierfutter.

Aus den sehr kurzen, nicht verspinnbaren Fasern, den „Linters“, die an den Baumwollsamen haften und fast ausschließlich aus Cellulose bestehen, werden verschiedene Lebensmittelzusatzstoffe wie Cellulose E 460 oder Methylcellulose E 461 gewonnen. Sie dienen der Lebensmittelwirtschaft als Verdickungsmittel, Stabilisatoren, Emulgatoren oder Füllstoff.

Hauptabnehmer für Baumwoll-Linters als Nachwachsender Rohstoff ist die Papierindustrie. Aus ihnen werden vor allem hochwertige, reißfeste Papiere hergestellt, etwa für Geldscheine. So ist etwa davon auszugehen, dass Euro-Scheine zu einem Teil aus gv-Baumwolle hergestellt sind.

Großes Foto oben: USDA/ARS

Gentechnik

Beispiele Forschung und Entwicklung (Gentechnik, neue Züchtungsverfahren)

Baumwollkapselwurm, einer der bedeutendsten Schädlinge im Baumwollanbau.

Foto: ARS/USDA

Resistenzen gegen Fraßschädlinge, vor allem durch Übertragung der Gene für verschiedene Bt-Proteine. Diese werden natürlicherweise vom Bodenbakterium Bacillus thuringiensis (Bt) gebildet und wirken sehr spezifisch, sind also nur für die jeweiligen Zielorganismen giftig. Werden die entsprechenden Gene in das Erbgut von Baumwollpflanzen eingeführt, bilden diese nun selbst Bt-Protein und wehren so Schadinsekten wie den Baumwollkapselbohrer oder -wurm ab. Auch gegen verschiedene Wanzenarten wirkt das Bt-Konzept. Maiszünsler oder den Maiswurzelbohrer ab. Dadurch können erhebliche Mengen an Pflanzenschutzmitteln eingespart und Ernteverluste reduziert werden. Besonders in den großen Anbauländern Indien und China haben sich deswegen schädlingsresistente gv-Baumwollsorten weitgehend durchgesetzt.

Vor allem in Nord- und Südamerika enthalten viele gv-Baumwollsorten zusätzlich Toleranzen gegen Herbizide, zunehmend gegen verschiede Wirkstoffe wie Glyphosat und Glufosinat oder Dicamba.

Bessere Ressourcenverwertung durch veränderte Bewurzelung: Wissenschaftler an der Anhui Agricultural University in China haben mit Hilfe der Genome Editing-Methode CRISPR/Cas beide Kopien eines Baumwoll-Gens ausgeschaltet und dadurch das Wachstum der Seitenwurzeln gesteigert. Der Effekt trat unter hohen und niedrigen Stickstoffkonzentrationen auf. Durch eine verbesserte Bewurzelung kann die Pflanze mehr Wasser und Nährstoffe aus dem Boden aufnehmen, wodurch das Wachstum der gesamten Baumwollpflanze gefördert wird.

Foto: Texas A&M AgriLife, Dr. Devendra Pandeya

Essbare Baumwollsamen. An der Texas A&M University (USA) ist es gelungen, Baumwollpflanzen zu erzeugen, deren Samen frei von Gossypol sind, einem giftigen Farbstoff, der die Pflanze vor Schädlingen schützt. Mit Hilfe der RNAi-Methode wurde ein Enzym blockiert, das für die Bildung des Pigments in den Samen benötigt wird. Im Rest der Pflanze ist die Schädlingsabwehr durch das Gift weiterhin aktiv. Die Gossypol-freien Samen sind für Tiere und Menschen verträglich und könnten in Zukunft eine wichtige Proteinquelle sein. 2018 wurde die transgene Baumwolle in den USA für den Anbau zugelassen. Im Oktober 2019 erfolgte auch die Zulassung als Lebens- und Futtermittel.

Veränderte Produkteigenschaften. Forschungsprojekte etwa zu diesen Zielen:

veränderter Öl- und Stärkegehalt, Fettsäurezusammensetzung
Optimierung von Länge und Stärke der Baumwollfasern
Baumwolle, die einen Farbstoff (Melanin) produziert und nicht mehr eingefärbt werden muss.