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Golden Rice: Mehr Vitamin A, weniger Augenerkrankungen

Die Unterversorgung mit Vitamin A ist eines der weltweit am meisten verbreiteten Ernährungsprobleme - vor allem in solchen Regionen, wo Reis Grundnahrungsmittel ist. Weißer, geschälter Reis enthält zu wenig Vitamin A. Deswegen leiden in Asien viele Menschen - vor allem Kinder - unter Augenkrankheiten, die bis zum Erblinden führen können. Eine internationale Wissenschaftlergruppe hat einen gentechnisch veränderten Reis entwickelt, der genügend Vitamin A enthält. Kleinbauern in Asien sollen das Saatgut für diesen "Goldenen Reis" kostenlos erhalten.

Steckbrief Golden Rice

  • angereichert mit Vitamin A

  • soll Folgeerkrankungen von Vitamin A-Mangel vorbeugen, insbesondere Erblindung von Kindern

  • wird in lokale Reissorten eingekreuzt

  • kann von Kleinbauern vermehrt werden, keine Lizenz- oder Patentgebühren

  • Anbau geplant auf den Philippinen (ab 2013), in Bangladesh (ab 2015) und in  weiteren Ländern in Asien

 
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Dr. Gerald Barry, Koordinator des Golden Rice-Projektes am Internationalen Reisforschungsinstitut (IRRI)

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Dr. Parminder Virk (IRRI) in einem Versuchszelt mit Golden Rice-Pflanzen

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Freilandversuche mit Golden Rice, auf den Philippinen 2010.
Fotos: IRRI


Ingo Potrykus (ETH Zürich, oben) war zusammen mit Peter Beyer (Universität Freiburg) maßgeblich an der Entwicklung des Golden Rice beteiligt.

Biofortifikation. Weltweit wird an der Entwicklung von Pflanzen gearbeitet, die bestimmte Mikronährstoffe anreichern. Ziel ist es, der in vielen Entwicklungsländern verbreiteten Mangelernährung entgegen zu wirken.

Forschungsprojekte zur Biofortifikation gibt es mit folgenden Pflanzenarten:

  • Reis

  • Kartoffel

  • Süßkartoffel

  • Cassava

  • Maniok

  • Hirse

Angereicherte Nährstoffe sind:

  • Vitamine, vor allem Vitamin A

  • Mineralstoffe wie Zink oder Eisen

  • sekundäre Pflanzenstoffe mit gesundheitsfördernden Wirkungen

Schon an den Farben ist es zu erkennen: Viele Obst- und Gemüsearten bilden Carotinoide, eine Gruppe gelber, orangener oder roter Farbstoffe. Diese werden im tierischen und menschlichen Organismus in Vitamin A umgewandelt. Das für die Bildung von Vitamin A wichtigste Carotinoid ist das ß-Carotin. Es wird daher auch Provitamin A genannt.

Die gesundheitsfördernde und -erhaltende Wirkung des Vitamin A ist vielfältig:

  • Vitamin A ist verantwortlich für den Sehvorgang. Vitamin A-Mangel führt zu Augenerkrankungen bis zum Erblinden.

  • Vitamin A ist an der Bildung von Haut- und Schleimhautzellen beteiligt und damit auch am Schutz vor Infektionen.

  • Es beeinflusst die Zahl und Wirksamkeit der weißen Blutkörperchen, die wiederum für die Immunabwehr verantwortlich sind.

  • Wie alle Carotinoide wirkt auch ß-Carotin antioxidativ und soll daher das Risiko für bestimmte Krebs- und Herzkreislauferkrankungen senken.

Das Projekt: Reis als Vitamin A-Lieferant

Die weiße Farbe zeigt es an: Das Reiskorn enthält natürlicherweise keine Carotinoide. In Regionen, wo sich die Bevölkerung fast ausschließlich von Reis ernähren muss, kommt zu Augenerkrankungen bis hin zur Erblindung und zu Todesfällen infolge des geschwächten Immunsystems.

Nach Schätzungen der WHO leiden weltweit rund 127 Millionen Kinder im Vorschulalter an Vitamin A-Mangel. Bis zu 500.000 erblinden jedes Jahr, etwa die Hälfte von ihnen stirbt innerhalb eines Jahres nach der Erblindung.

Ende der 1990er Jahre begann eine  internationale Arbeitsgruppe um Ingo Potrykus, emeritierter Professor für Pflanzenforschung der ETH Zürich, einen neuen carotinhaltigen Reis zu entwickeln. Das Ziel: Er sollte einen nachhaltigen Beitrag leisten, das Problem der Vitamin A-Unterversorgung vor allem in Asien zu überwinden. Vorausgegangen waren jahrelange Forschungsarbeiten über pflanzliche Stoffwechselwege, die zur Synthese von ß-Carotin, der Vorstufe von Vitamin A, führen. Das Projekt wurde von internationalen Stiftungen und Unternehmen unterstützt, die auf Lizenzgebühren verzichteten.

Damit ß-Carotin im Reiskorn gebildet werden kann, mussten jeweils ein Gen aus der Narzisse und einem Bakterium übertragen werden, um den entsprechenden Biosyntheseweg aufzubauen. Das ß-Carotin führt zu einer gelben Färbung des Reises, weswegen er als Golden Rice bezeichnet wird.

In weiteren Forschungsarbeiten konnte der Gehalt an ß-Carotin deutlich gesteigert werden, indem das aus der Narzisse stammende Gen durch eines aus dem Mais ersetzt wurde. Eine durchschnittliche Reisration soll den täglichen Vitamin A-Bedarf eines Kleinkinds zur Hälfte decken. Dieser Reis wird auch als Golden Rice 2 bezeichnet.

Für den wirksamen Einsatz des Golden Rice 2 wurden Studien zur Bioverfügbarkeit des Provitamin A durchgeführt. Dabei wurde geprüft, wie viel des im Reis enthaltenen ß-Carotins nach der Lagerung und Zubereitung im Reiskorn noch enthalten ist und wie viel davon der Körper tatsächlich aufnehmen kann. Es wurde nachgewiesen, dass das gesamte im Reiskorn enthaltene ß-Carotin dem Verdauungssystem zur Verfügung steht.

Golden Rice: Saatgut für Kleinbauern

2004 wurde Golden Rice 2 in den USA erstmals im Freiland getestet. Frühestens ab 2013 soll er Landwirten auf den Philippinen, später auch in Bangladesh,  Indien und Vietnam für den Anbau zur Verfügung stehen.

Golden Rice wird in lokale Sorten eingekreuzt. Wenn deren Anbau zugelassen ist, sollen Kleinbauern in Entwicklungsländern das Saatgut kostenlos erhalten. Eine Nachzüchtung und Weiterverwendung in den Folgejahren ist erlaubt, jedoch nur zum Eigengebrauch, nicht für Export und Agrarhandel. Golden Rice ist in erster Linie als Nahrungsmittel für die lokale Bevölkerung gedacht.

Seit 2005 arbeitet das internationale ProVitaMinRice Consortium daran, Golden Rice mit weiteren lebenswichtigen Mikronährstoffen, z.B. Eisen, anzureichern. Das Konsortium ist Teil der Grand Challenges in Global Health Initiative der Gates-Stiftung. Gleichzeitig entwickelt das nationale Reisforschungsinstitut der Philippinen eine neue Variante des Golden Rice, die auch über Bakterien- und Virusresistenzen verfügt.

Mehr bei transGEN:

 

Dr. Gerald Barry, Projektkoordinator Golden Rice am Internationales Reisforschungsinstitut (IRRI) zu den Anbauversuchen in Bangladesh und auf den Philippinen
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Biofortification? Ernährungsmängel bei Kindern - globale Verteilung. Vitamin A-Mangel (oben), Eisenmangel (unten). 
(Karten: www.biosicherheit.de)
Forschungsziel Nährstoffanreicherung

transGEN-Datenbank Pflanzen: Hirse (Sorghum), Banane, Reis, Cassava (Maniok)

18. April 2011 [nach oben springen]

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