Raps

Landwirtschaft

Lange Zeit war der Rapsanbau für die Landwirtschaft nicht attraktiv, da es für Rapssamen kaum eine Verwendung gab. Rapsöl schmeckte wegen des Gehalts an Glucosinolat bitter. Zudem führte die darin enthaltene Erucasäure bei Tieren zu Verdauungsproblemen, so dass eine Verfütterung nicht in Frage kam. Erst als es gelang, neue Rapssorten zu züchten, die beide Stoffe kaum noch enthielten, nahm der Rapsanbau deutlich zu. Heute ist dieser mit modernen, jedoch nicht-gentechnischen Methoden gezüchtete Doppel-Null-Raps weit verbreitet. Er wird in den USA als canola bezeichnet, der gewöhnliche Raps als rapeseed.

Raps (Brassica napus) wird weltweit in den wintermilden Gebieten der gemäßigten Klimaregionen angebaut. Hauptanbauländer sind China, Kanada, Indien, Deutschland, Frankreich, die Ukraine und Polen. 2011 wurde weltweit auf etwa 33 Millionen Hektar Raps angebaut, die Fläche mit gv-Raps betrug acht Millionen Hektar (25 %).

Verwendung

Aus Raps werden direkt oder indirekt verschiedene Lebensmittel gewonnen:

• Rapsöl aus den Samen wird zu Speiseöl und vor allem in Margarine verarbeitet
• Rapshonig enthält die von den Bienen beim Einsammeln des Nektars aufgenommen Blütenpollen.
  Befliegen die Bienen gv-Raps ist ihr Pollen auch im Honig nachweisbar.
   

Nebenprodukte der Ölgewinnung:

• Futtermittel aus den Pressrückständen
   

Energiepflanzen, nachwachsende Rohstoffe

Andere Rapssorten spielen eine Rolle, wenn Raps als nachwachsender Rohstoff für spezielle Öle, Fette und andere Industriechemikalien genutzt werden soll. Neben Raps- werden auch Rübsensorten (Ölrübe) angebaut. Das aus Rübsen (Brassica rapa) gewonnene Öl wird ebenfalls als Rapsöl bezeichnet. Es wird verwendet als

• biologisch abbaubare Öle und Schmierstoffe
• Grundstoff für Farben und Lacke
• Weichmacher und Tenside
   

Energiepflanzen

• Biodiesel wird in Europa überwiegend aus Rapsöl gewonnen. Über die Hälfte des in Deutschland erzeugten Rapsöls wird als Pflanzenkraftstoff oder Biodiesel verwendet.
• Rapsöl kann in bestimmten Motoren direkt als Kraftstoff verwendet werden.

Gentechnik: Ziele bei Forschung und Entwicklung

Anbaueigenschaften

Unkrautmanagement

• Herbizidtoleranz gegenüber Herbiziden mit den Wirkstoffen Glyphosat, Glufosinat, Oxynil und seltener auch Isoxazol.

Resistenzen gegen Krankheitserreger

• Pilzresistenz

Resistenzen gegen Schädlinge

• Insektenresistenz

Anpassung an Klima- und Standortfaktoren

• Trockentoleranz
  Ein Ansatz zur Züchtung trockentoleranter Sorten verfolgt das Ziel, den Energieverbrauch, den Pflanzen in ihrer Reaktion auf Trockenstress aufwenden, zu verringern. Da Pflanzen in die Stressantwort viel Energie setzen, geht diese Energie für das Wachstum verloren, die Leistungsfähigkeit der Pflanzen nimmt ab. Ein Schlüsselprotein bei Stress ist das PARP-Protein. Es verbraucht sehr viel Energie. Wissenschaftler bei Bayer CropScience haben durch den Einsatz der RNAi-Technologie Pflanzen entwickelt, bei denen die PARP-Aktivität deutlich gesenkt ist. Die Pflanzen haben trotzdem einen ausreichenden Schutz vor Stress und sparen gleichzeitig Energie, welche ihnen für das Wachstum zur Verfügung steht. In Freilandversuchen mit Rapspflanzen konnte gezeigt werden, dass die Pflanzen mit reduziertem PARP-Protein eine höhere Toleranz gegenüber Trockenheit aufwiesen als Vergleichssorten. Außerdem lieferten sie höhere Erträge. Bei Bayer CropScience laufen derzeit weitere Projekte mit Mais, Baumwolle und Reis, in denen die RNAi-PARP-Technologie zur Entwicklung stresstoleranter Sorten angewandt wird.

Produkteigenschaften

Veränderte Zusammensetzung der Inhaltsstoffe

• Anreicherung mit einzelnen Aminosäuren, vor allem zur Optimierung als Futtermittel, und Reduktion der bitter schmeckenden Sinapinsäure

Anreicherung mit gesundheitsfördernden Inhaltsstoffen, etwa

• Anreicherung mit Beta‑Carotin, einer Vorstufe von Vitamin A

• erhöhter Stanol- und Sterolgehalt (Rapsöl mit Cholesterin senkender Wirkung)

• erhöhter Anteil an langkettigen Fettsäuren, um das für die Margarineproduktion notwendige Härten flüssiger Öle zu vermeiden

• höherer Gehalt an mehrfach ungesättigten Fettsäuren und damit gesundheitliche Aufwertung des Rapsöls

• Omega-3-Fettsäuren: Durch Übertragung von Genen einer Meeresalge auf Raps enthalten die Samen die Omega-3-Fettsäuren EPA und DHA, die vor allem in fettreichen Meeresfischen vorkommen. Sie sollen eine vorbeugende Wirkung gegen Bluthochdruck und bestimmte degenerative Erkrankungen haben.

In Deutschland förderte das BMBF in Verbundprojekten wie Napus2000 (bis 2004) und OLeRa (seit 2005) die Forschung an Raps mit veränderter Fettsäurezusammensetzung und Anreicherung mit Vitamin A.

Pflanzenentwicklung

• männliche Sterilität: Zur Erleichterung der Züchtung von Hybridsorten (Hochertragssorten); oft in Kombination mit Herbizidtoleranz

• verbesserte Stickstoffverwertung

Nachwachsende Rohstoffe

• In den USA wurde über mehrere Jahre eine gv-Rapsorte (Laurical) angebaut, die aufgrund eines eingeführten Gens Laurinsäure bildet, eine Fettsäure, die normalerweise im Raps nicht enthalten ist. Laurinsäure ist Rohstoff für die Produktion von Waschmitteltensiden. Das Rapsöl sollte Kokosöl als derzeit bevorzugte Rohstoffquelle ersetzen, wurde aber auch als Speiseöl und in verschiedenen Lebensmitteln verwendet. Vor einiger Zeit wurde dieses Projekt eingestellt.

Produktion von pharmazeutischen Wirkstoffen

• Molecular Pharming: Bisher wird die Nutzung gentechnisch veränderter Rapspflanzen zur Erzeugung von Arzneimitteln nur in einem experimentellen Rahmen erforscht.

Freilandversuche mit gv-Raps

Nutzung von gv-Raps

*Unter den Zulassungen sind drei "neuartige Rapspflanzen", die mit nicht-gentechnischen Verfahren erzeugt wurden. Diese Rapspflanzen weisen eine veränderten Fettsäurezusammensetzung sowie eine Resistenz gegenüber Herbiziden auf.
Solche "neuartige Pflanzen" sind in Kanada zulassungspflichtig, unabhängig vom dafür angewandten Verfahren. Dagegen müssen in USA und der EU nur gentechnisch veränderte Pflanzen ein Zulassungsverfahren durchlaufen, nicht jedoch neuartige Pflanzen, die mit anderen Verfahren, wie etwa der Mutagenese erzeugt wurden.