Golden Rice, Reis

Der Goldene Reis kommt auf die Felder

Vor über zwanzig Jahren entwickelte eine internationale Wissenschaftlergruppe mit gentechnischen Verfahren einen besonderen Reis: Er enthält genügend Vitamin A, um den in Asien verbreiteten Mangelkrankheiten - vor allem Erblinden - vorzubeugen. Kleinbauern sollen das Saatgut für diesen „Goldenen Reis“ kostenlos erhalten. Von Gentechnik-Gegnern lange erbittet bekämpft, kommt er nun doch noch auf die Felder: Im Juli 2021 erteilten die philippinischen Behörden die Zulassung für den Anbau. Nun wird das Saatgut vermehrt und an Kleinbauern verteilt. Bangladesch könnte bald folgen.

Golden Rice, Reis 2

Goldener Reis: Gelb durch Vitamin A. Dr. Parminder Virk vom Internationalen Reisforschungs-Institut (IRRI) auf einem Versuchsfeld (großes Foto oben).

Fotos: IRRI

Ingo Potrykus

Prof. Ingo Potrykus (ETH Zürich) auf dem Titel des Time-Magazins im Juli 2000.

Schon an den Farben sind sie 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 auch Provitamin A genannt.

Vitamin A ist unter anderem maßgeblich am Sehvorgang und an der Produktion von weißen Blutkörperchen und Antikörpern beteiligt. In Ländern, in denen die Menschen sich nicht genügend Obst und Gemüse leisten können, sondern sich hauptsächlich von stärkehaltigen Nahrungsmitteln wie Reis, Cassava (Maniok) oder Hirse (Sorghum) ernähren müssen, kommt es häufig zu Augenerkrankungen bis hin zur Erblindung und zu Todesfällen infolge des geschwächten Immunsystems.

Nach Schätzungen der WHO leiden weltweit rund 190 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.

Das Projekt: Reis als Vitamin A-Lieferant

Ende der 1990er Jahre begann eine internationale Arbeitsgruppe um Ingo Potrykus (ETH Zürich) und Peter Beyer (Universität Freiburg) einen neuen, ß-Carotin angereicherten Reis zu entwickeln. Die Wissenschaftler wollten damit einen Beitrag leisten, die gravierenden Folgen der Vitamin A-Unterversorgung vor allem in Südostasien zu überwinden.

Allerdings bildet Reis von sich aus kein ß-Carotin im Reiskorn. Nur die äußersten Schichten der Körner enthalten geringe Mengen des Vitamins. Doch diese werden beim Polieren des Reises entfernt. Weder die bekannten Kultursorten, noch verwandte Wildarten speichern ß-Carotin im Korn. Am Anfang standen daher jahrelange Forschungsarbeiten über pflanzliche Stoffwechselwege, die zur Synthese von ß-Carotin führen. 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 „Goldener Reis“ (Golden Rice) bezeichnet wird.

Der in den ersten Golden Rice-Pflanzen erreichte ß-Carotin-Gehalt war jedoch zu niedrig, um damit eine ausreichende Vitamin A-Versorgung sicher zu stellen. Erst in der zweiten Generation - Golden Rice 2 (GR2) - gelang es, dieses Problem zu lösen, indem das aus der Narzisse stammende Gen durch eines aus dem Mais ersetzt wurde.

In Studien zur Bioverfügbarkeit des im Reis enthaltenen ß-Carotins wurde geprüft, wie viel davon nach der Lagerung und Zubereitung im Reiskorn noch enthalten ist und im menschlichen Körper verwertet werden kann. Dabei zeigte sich, dass das gesamte im Reiskorn enthaltene ß-Carotin dem Verdauungssystem zur Verfügung steht. Mit einer durchschnittlichen Ration von Golden Rice 2 kann der Tagesbedarf an Vitamin A von Menschen, deren Ernährung hauptsächlich aus Reis besteht, gedeckt werden.

Das Golden Rice-Projekt wurde von verschiedenen internationalen Stiftungen und Unternehmen unterstützt, die auf Lizenzgebühren verzichteten. Seit 2006 liegt die Federführung des Projekts in Händen des Internationalen Reisforschungsinstituts (International Rice Research Institute, IRRI).

Steckbrief Golden Rice
- angereichert mit Provitamin A (ß-Carotin)
- soll Folgeerkrankungen von Vitamin A-Mangel vorbeugen, v.a. Erblindung von Kindern
- wird in lokale Reissorten eingekreuzt
- kann von Kleinbauern vermehrt werden, keine Lizenz- oder Patentgebühren
- Zulassungsanträge für Philippinen und Bangladesch eingereicht, in diesen Ländern auch Freilandversuche
- Zugelassen als Nahrungs- und Futtermittel in Australien, Neuseeland (Dezember 2017), Kanada (März 2018), USA (Mai 2018), Philippinen (2019). Ergebnis der Sicherheitsbewertungen: Golden Rice ist genau so sicher wie herkömmlicher Reis.
- Anbau-Zulassung auf den Philippinen (Juli 2021), in Bangladesch angekündigt
- Vermehrung des Saatguts und Verteilung an Kleinbauern in Regionen mit Vitamin A-Mangel (2022)

Der lange Weg auf die Felder der Kleinbauern

Alle Kleinbauern mit einem Jahresumsatz von bis zu 10.000 US-Dollar sollen Golden Rice-Saatgut kostenlos erhalten. Auch die Nachzüchtung und Wiederaussaat in den Folgejahren soll für den Eigengebrauch erlaubt sein, für Export und Agrarhandel nicht. Golden Rice ist in erster Linie als Nahrungsmittel für die lokale Bevölkerung gedacht.

Doch bevor die Bauern ihn tatsächlich aussäen können, muss der Vitamin A-angereicherte Golden Rice durch konventionelle Kreuzung in lokal angepasste Reissorten eingebracht werden. Dabei kommt es darauf an, die vorteilhaften Eigenschaften der bisher genutzten Sorten - v.a. Ertrag und Anbaueigenschaften - zu bewahren, ohne sie durch das zusätzliche Merkmal aus dem Golden Rice zu beeinträchtigen.

Schon seit Jahren führt das IRRI auf den Philippinen Freilandversuche mit mehreren aus solchen Kreuzungen hervorgegangen Golden Rice-Linien durch. Dabei hat vor allem ein bestimmtes Event (GR2E) die Erwartungen erfüllt: Die Pflanzen aus diesen Linien unterscheiden sich hinsichtlich Wachstum, Ertrag und Kornqualität nicht von den konventionellen Vergleichssorten. Die GR2E-Linien enthalten mehr als 30 Prozent der Vitamin A-Menge, die von Kindern im Durchschnitt täglich benötigt wird.

Auch in Bangladesch wird schon seit Jahren eine speziell für dieses Land entwickelte Sorte (GR2E BRRI dhan29) im Freiland getestet: Sogar zwei Monate nach der Ernte enthalten die Reiskörner noch soviel ß-Carotin, dass mehr als 60 Prozent des täglichen Vitamin-A-Bedarfs bei Kindern mit den Reis-Mahlzeiten gedeckt werden kann.

Trotz der positiven Wirkung auf die menschliche Gesundheit haben sich Zulassung und Markteinführung von Golden Rice-Saatgut immer wieder verzögert. In einigen Ländern, vor allem auf den Philippinen, hatten gentechnik-kritische Organisationen an Einfluss gewonnen. 2013 wurden Freilandversuche mit Golden Rice von heftigen Protesten begleitet und Versuchsfelder zerstört. Der oberste Gerichtshof verbot 2015 die Nutzung gentechnisch veränderter Sorten, auch den Golden Rice. Ein Jahr später wurde das Verbot wieder aufgehoben.

Zwar erteilten die philippinischen Behörden Ende 2019 die Zulassung für Golden Rice als Lebens- und Futtermittel, doch die Freigabe für den Anbau verzögerte sich weiterhin. Dabei war bereits ein anderes Hindernis für den Anbau von Golden Rice beseitigt: In Australien und Neuseeland wurde 2017 nach einer umfassenden wissenschaftlichen Bewertung die Einfuhr von Golden Rice als Lebensmittel genehmigt, 2018 auch in Kanada und den USA. Besonders Australien und Neuseeland stehen in engen Handelsbeziehungen zu den Philippinen, und ohne eine Importzulassung wären selbst minimale zufällige Beimischungen von Golden Rice in Reiseinfuhren nicht erlaubt.

Am 21. Juli 2021 war es dann auf den Philippinen so weit: Nach weiteren Freilandversuchen und Überprüfungen der biologischen Sicherheit erlaubten die zuständigen Behörden die „kommerzielle Vermehrung“ des gentechnisch veränderten Goldenen Reises (GR2E). Anfang 2022 kündigte das philippinische Landwirtschaftsministerium an, nun mit der „massenhaften Produktion“ des Golden Rice-Saatgutes zu beginnen. Es soll zuerst in den von Vitaminmangel besonders betroffenen Regionen verteilt und von Kleinbauern angebaut werden.

Auch in Bangladesch hatte die zuständige wissenschaftliche Kommission die Anbauzulassung schon beschlossen. Doch hinter den Kulissen gab es offenbar politische Diskussionen. Nach einer weiteren „abschließenden regulatorischen Untersuchung“ wird auch in Bangladesch mit der baldigen Freigabe des Golden Rice gerechnet.