Molekulare Präzisionswerkzeuge gegen verborgenen Hunger
Biofortifikation per Genomeditierung: Nutzpflanzen sollen klimafester und nährstoffreicher werden
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Mehr als zwei Milliarden Menschen weltweit leiden an Unterversorgung mit Mikronährstoffen – was auch als „verborgener Hunger“ bezeichnet wird. Der Grund: Über Jahrtausende wurden unsere Nutzpflanzen vor allem auf höhere Erträge gezüchtet. Ihre Fähigkeit, Vitamine zu bilden und Spurenelemente anzureichern, wurde dabei weitgehend vernachlässigt. Ein neuer Artikel in der Fachzeitschrift NATURE zeigt, wie neueste Fortschritte in der Gentechnologie dazu beitragen können, die Nahrungsqualität wichtiger Grundnahrungspflanzen zu verbessern und ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Klimawandel zu stärken.
Mehr als 700 Millionen Menschen leiden unter Kalorienmangel – dem „klassischen“ Hunger, aber über zwei Milliarden Menschen sind von „verborgenem Hunger“ betroffen, weil ihnen wichtige Mikronährstoffe wie Vitamine und Mineralstoffe fehlen. Der Klimawandel verschärft diese Krise zusätzlich, da er die Nahrungsqualität wichtiger Nutzpflanzen verringert. Die „Grüne Revolution“ der 1960er-Jahre steigerte zwar die Erträge vieler Kulturpflanzen deutlich, ging jedoch häufig zulasten der Nahrungsqualität. Herkömmliche Züchtungsmethoden stoßen bei der Lösung dieses Problems bislang an Grenzen – insbesondere wenn es darum geht, den Vitamingehalt von Pflanzen zu steigern.
Die Autorinnen und Autoren des Artikels – Dominique Van Der Straeten von der Universität Gent, Alisdair Fernie vom Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie und ihre Kolleginnen und Kollegen – beschreiben, wie CRISPR-Cas und verwandte genetische Technologien den Vitamin- und Mineralstoffgehalt von Nutzpflanzen gezielt verbessern können. Gleichzeitig könnten solche Verfahren die Widerstandskraft der Pflanzen gegenüber klimabedingtem Stress erhöhen, etwa gegenüber Trockenheit, Versalzung von Böden oder Überschwemmungen.
Bereits heute gibt es Beispiele für solche Entwicklungen: Dazu gehören „Goldener Reis“, der reich an Provitamin A ist, Reis und Kartoffeln mit erhöhtem Folatgehalt sowie gentechnisch veränderte Tomaten mit mehr Vitamin D. Solche Innovationen könnten dazu beitragen, den täglichen Bedarf an wichtigen Nährstoffen über Grundnahrungsmittel besser zu decken.
Die Autorinnen und Autoren betonen, dass Biofortifikation mithilfe genetischer Technologien eine kostengünstige und langfristige Lösung bieten kann. Sie birgt das Potenzial, besonders gefährdete Bevölkerungsgruppen schnell zu erreichen und die weltweite Mangelernährung zu reduzieren. Mit Blick auf das Ziel der Vereinten Nationen, den globalen Hunger bis 2030 zu beenden, könnten international abgestimmte und auf wissenschaftlichen Erkenntnissen basierende Regelungen die Einführung geneditierter Nutzpflanzen unterstützen. Davon könnten Regionen, die am stärksten von Hunger und Klimawandel betroffen sind am meisten profitieren.
Aufklärung, der Austausch mit der Öffentlichkeit und internationale Zusammenarbeit sind entscheidend, damit die biologische Vielfalt sowohl bei Kulturpflanzen als auch in natürlichen Ökosystemen erhalten bleibt – und damit zugleich möglichst viele Menschen von Innovationen in der modernen Pflanzenzüchtung profitieren können.
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