Cassava Ernte 2

Cassava (Maniok, Yuka)

Forschungsschwerpunkte Nährstoffanreicherung, Virus- und Bakterienresistenzen
Freilandversuche USA: 31 (2001-2016 v.a. Puerto Rico)
Indonesien, Uganda, Nigeria, Kenia, Südafrika

Cassava (Manihot esculenta), auch als Maniok oder Yuka bezeichnet, wird hauptsächlich in tropischen Regionen angebaut. Die Pflanze stammt ursprünglich aus Mittel- und Südamerika, sie wurde um 1600 nach Afrika, später auch nach Indien eingeführt. Maniok wächst auf kargen Böden und kann sowohl Trockenheit als auch Überschwemmung vergleichsweise gut überstehen.

Cassava

Wunderpflanze mit Nachteilen. Cassava (oder Manniok) gedeiht auch auf schlechten Böden, übersteht Hitze und Überschwemmungen. Aber sie ist anfällig gegen zahlreiche Krankheitserreger. Und: Die Cassavaknollen haben zu wenig Vitamin A - ein Problem vor allem dort, wo sie Grundnahrungsmittel sind.

Foto: Neil Palmer / CIAT; großes Foto oben: kaman123/123RF_

Die Welterzeugung beträgt ca. 277 Millionen Tonnen (2016). Die wichtigsten Anbauländer sind Nigeria, Thailand, Indonesien, Kongo, Ghana und Vietnam. Cassava folgt nach Mais, Reis, Weizen und Kartoffeln in der Rangliste der weltweit angebauten Nutzpflanzen an fünfter Stelle.

Für mehr als eine Milliarde Menschen, vor allem in Asien, Mittel- und Südafrika, ist Cassava mit ihren stärkereichen Wurzelknollen die Hauptnahrungsquelle. Da Cassava zu wenig Vitamine und Spurenelemente enthält, sind in diesen Regionen Mangelerkrankungen („Versteckter Hunger“) weit verbreitet.

Cassava enthält Linamarin, das bei Verletzungen der Knolle in giftige Blausäure (Cyanid) umgewandelt wird. Diese muss durch starkes Erhitzen zerstört werden; andernfalls treten bei regelmäßigem Verzehr chronische Vergiftungserscheinungen auf.

Hauptsächlich finden die Wurzelknollen und daraus gewonnenes Mehl (Brei) Verwendung. Verarbeitungsformen sind Fladenbrot, Teigprodukte, Knabbergebäck (Maniokchips), gekocht oder frittierte Knollen (ähnlich Kartoffeln), Stärke in Puddings, Brei, Soßen, Suppen, verschiedene fermentierten Produkte, auch alkoholische Getränke (Kaschiri). Die Fermentation dient der Haltbarmachung und reduziert den Cyanidgehalt.

Auch die proteinhaltigen Blätter werden als gekochtes Gemüse verzehrt.

In geringen Anteilen wird Cassava auch als Tierfutter verwendet.

Bekanntestes Handelsprodukt ist Tapioka (verkleisterte Stärke aus den Wurzelknollen in Granulatform). Die EU führt jährlich 3,6 Millionen Tonnen Tapioka überwiegend aus Thailand ein. Sie wird nahezu ausschließlich in Mischfutter, aber auch als spezielle Stärke in Lebensmitteln, etwa Tapiokapudding verwendet.

Die stärkehaltigen Knollen können zur Bioethanolgewinnung genutzt werden.

Gentechnik: Ziele bei Forschung und Entwicklung

Resistenzen gegen Krankheiten und Schädlinge

Cassava ist anfällig gegenüber einer großen Zahl von Krankheitserregern (Bakterien, Pilze, Viren, Nematoden). Allein in Ostafrika sind über 30 bekannt. Die von ihnen verursachten Ertragsverluste sind hoch (bis zu 80 Prozent).

Weltweit arbeiten Forschergruppen an der Entwicklung von Resistenzen und widerstandsfähigeren Cassava-Linien. Dabei werden sowohl gentechnische wie andere molekularbiologische Verfahren genutzt.

  • Virusresistenz gegen Cassava Mosaic Disease (CMD), die von verschiedenen, durch Weißfliegen übertragene Viren ausgelöst wird, etwa African Cassava Mosaic Virus (ACMV), auch Virus-Kombinationen.
    CMD ist die bedeutendste Cassava-Krankheit in Afrika.
    Resistenzen gegen Cassava Brown Streak Virus (CBSV). Diese Cassava-Erkrankung trat 2005 erstmals in Ostafrika auf und verbreitet sich seitdem rasch.
    2015 startete das International Institute of Tropical Agriculture (IITA) Freilandversuche mit 19 gv-Cassava-Sorten, die gegen diese beiden Viren resistent sind. Das IITA arbeitet in diesem Projekt mit fünf afrikanischen Ländern zusammen (Kenia, Malawi, Mosambik, Tansania und Uganda)
  • Pilzresistenz
  • Bakterienresistenz gegen Cassava Bacterial Blight (CBB). In starken Befallsjahren können regionale Ernteeinbußen bis zu 80 Prozent auftreten.
  • Verbesserte Lagerfähigkeit durch verringerten Befall mit Fäulnisbakterien. Cassava-Knollen sind extrem empfindlich und verrotten innerhalb weniger Stunden; sie können nicht gelagert werden.

Anreicherung, veränderte Inhaltsstoffe

  • Vitamin A- (Beta-Carotin), Vitamin E, Zink- und Eisen sowie Erhöhung des in den Cassava-Knollen niedrigen Proteingehalts
    Internationale und afrikanische Forschungseinrichtungen arbeiten gemeinsam an der Entwicklung nährstoffangereicherter Cassava (Vitamin A, Zink, Eisen). Sie soll in afrikanischen Regionen angebaut werden, in denen Krankheiten als Folge von Mangelernähung verbreitet sind.
    Ein Projekt (HarvestPlus) nutzt konventionelle und molekularbiologische Verfahren (SMART Breeding), ein anderes (BioCassavaPlus) gentechnische. Bei letzterem ist der erzielbare Vitamin A-Gehalt in den Cassavaknollen deutlich höher (siehe Kasten).
  • Anreicherung mit Vitamin B6 
    In Zürich und Genf sind Cassavapflanzen entwickelt worden, die in Blättern und Knollen ein Vielfaches an Vitamin B6 bilden. Dazu ist ein Stoffwechselweg aus Arabidopsis (Ackerschmalwand) in Cassava eingeführt worden. Bei Tests im Gewächshaus und im Freiland hat sich die Vitamin B6-Anreicherung als stabil erwiesen. Das Projekt ist vor allem in Afrika interessant, wo in vielen Regionen Cassava Hauptnahrungsmittel ist. Die Menschen dort nehmen deswegen zu wenig Vitamin B6 auf. Herzkreislauferkrankungen und Diabetes sind die Folgen. Bisher ist nicht klar, ob für die Vitamin B6-reiche gv-Cassava eine Zulassung für den Anbau angestrebt wird.
  • Verminderung des Linamarin-Gehalts in der Cassava-Knolle und damit verringerte Blausäurebildung. Forschern aus den USA ist die Entwicklung von Cassava-Pflanzen gelungen, die weniger als ein Prozent Linamarin in den Knollen enthalten.

Nachwachsende Rohstoffe, Energiepflanzen

  • erhöhter Stärkegehalt / veränderte Stärkezusammensetzung für industrielle Zwecke