Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hoffnungsschimmer im Kampf gegen Eisenmangel

21.07.2009
Wissenschaftlern der ETH Zürich ist es gelungen, den Eisengehalt in polierten Reiskörnern auf das Sechsfache zu steigern. Die Forscher übertrugen dazu zwei pflanzliche Gene in eine bestehende Reissorte. Die Pflanzen sollen dereinst den Eisenmangel insbesondere in afrikanischen und asiatischen Entwicklungsländern lindern.

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation WHO leiden etwa zwei Milliarden Menschen an Eisenmangel. Diese Menschen ermüden schnell, können Schadstoffe im Körper nur ungenügend abbauen und erkranken über längere Zeit an Blutarmut.

Besonders davon betroffen sind Frauen und Kinder in Entwicklungsländern, die sich hauptsächlich von Reis ernähren. Denn die geschälten Reiskörner (polierter Reis) enthalten nicht genügend Eisen und decken selbst bei hohem Konsum den Tagesbedarf eines Menschen nicht. Eine ausgewogene Ernährung oder Eisenpräparate sind für viele Menschen in diesen Ländern unerschwinglich.

Im Reis steckt eigentlich viel Eisen - aber nur in der Hülle des Reiskorns. Da ungeschälter Reis jedoch im tropischen und subtropischen Klima schnell ranzig wird, muss man zur Lagerung die Reishülle samt dem wertvollen Eisen entfernen. Wissenschaftler um Dr. Christof Sautter und Prof. Wilhelm Gruissem im Labor für Pflanzenbiotechnologie der ETH Zürich gelang es nun, den Eisengehalt in geschälten Reiskörnern auf das Sechsfache zu steigern, indem sie zwei pflanzliche Gene in eine bestehende Reissorte übertrugen. Ihre Arbeit stellen sie in der aktuellen Online-Ausgabe des "Plant Biotechnology Journal" vor.

Gene mobilisieren und speichern Eisen

Die Reispflanze produziert mit Hilfe der eingebrachten Gene vermehrt das Enzym Nicotianamine-Synthase, welches das Eisen mobilisiert, und das Eiweiss Ferritin, welches das Eisen speichert. Ihr Zusammenspiel sorgt dafür, dass die Reispflanze mehr Eisen aus dem Boden aufnehmen und dieses Eisen im Reiskorn anreichern und speichern kann. Das Produkt der Nicotianamine-Synthase, das Nicotianamin, bindet das aus dem Boden mobilisierte Eisen vorübergehend und macht das Eisen in der Pflanze transportfähig. Ferritin ist in der Pflanze ebenso wie im Menschen ein Depot für Eisen. Die Forscher haben die Aktivität der eingefügten Gene so gesteuert, dass Nicotianamine-Synthase in der ganzen Reispflanze gebildet wird, das Ferritin aber nur im Inneren des Reiskorns. So wirkt sich das Zusammenspiel der beiden Gene positiv auf den Eisengehalt des geschälten Reiskorns aus und steigert ihn im polierten Korn bis auf das Sechsfache gegenüber der ursprünglichen Reissorte.

Keine negativen Auswirkungen erwartet

Die ETH-Wissenschaftler versprechen sich viel von der neuen Reissorte. Die Prototypen im Gewächshaus sind äusserlich nicht von normalen Pflanzen zu unterscheiden und geben keinen Hinweis auf mögliche Nachteile wie etwa Ernteverluste. "Als nächstes müssen wir in Feldexperimenten prüfen, ob die Reispflanzen auch unter landwirtschaftlichen Bedingungen bestehen können", sagt Wilhelm Gruissem. Der ETH-Professor sieht keine Gefahr, dass sich die genveränderten Pflanzen negativ auf ihre Umwelt auswirken könnten. Dass die Reispflanzen durch die verbesserte Eisenaufnahme etwa den Boden auslaugen, ist für den Wissenschaftler unwahrscheinlich, denn Eisen ist das häufigste metallische Element im Boden.

Vom landwirtschaftlichen Anbau noch Jahre entfernt

Bis der eisenhaltige Reis angebaut werden kann, müssen die Forscher im Gewächshaus und im freien Feld viele Untersuchungen zur Biosicherheit sowie agronomische Tests durchführen. Bis dahin sind die Prototypen für einen landwirtschaftlichen Anbau nicht geeignet. Obwohl die neue Reissorte bereits ernährungsphysiologisch wirksame Eisenmengen enthält, möchte Gruissem den Eisengehalt in den Reiskörnen weiter steigern. Denn viele Menschen, die an Eisenmangel leiden, können sich nur eine Mahlzeit am Tag leisten. Gelänge es den Wissenschaftlern das Eisen im Reiskorn auf das zehn bis zwölffache zu erhöhen, würde bereits eine Reis-Mahlzeit ausreichen, um den täglichen Eisenbedarf eines Menschen zu decken.

Die Erfahrungen mit dem Vitamin-A-haltigen "Goldenen Reis", der an der ETH Zürich und der Universität Freiburg i.Br. entwickelt wurde, zeigen, dass es Jahre dauert, bis ein genveränderter Reis tatsächlich angebaut wird. Die regulatorischen Hürden und die Kosten sind hoch, um gentechnisch veränderte Pflanzen für die Landwirtschaft und Konsumenten bereitzustellen. Das Ziel der ETH-Wissenschaftler ist, Kleinbauern und Selbstversorgern den genetisch veränderten Reis kostenlos zur Verfügung zu stellen.

Claudia Naegeli | idw
Weitere Informationen:
http://www.ethz.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Designerviren stacheln Immunabwehr gegen Krebszellen an
26.05.2017 | Universität Basel

nachricht Wachstumsmechanismus der Pilze entschlüsselt
26.05.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften