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Reis nimmt über die Wurzeln viel Arsen aus belasteten Böden und Wasser auf. Auf diese Weise gelangt der potenziell krebserregende Stoff in die Nahrungskette. © saiko3p/iStock Editorial/Getty Images Plus
Obwohl sie auf arsenbelasteten Feldern gedeiht, enthalten ihre Körner deutlich weniger Arsen als andere Reispflanzen. Zugleich verfügt diese Variante über einen hohen Anteil des Spurenelements Selen.
Laut den Forschenden gelangen v. a. in asiatischen Anbaugebieten zunehmend größere Mengen des Halbmetalls Arsen ins Grundwasser, etwa infolge von großflächigen Düngungen oder über Klärschlamm. Über die Wurzeln nimmt Reis große Mengen Arsen auf. Auf diese Weise gelangt der potenziell krebserregende Stoff in die Nahrungskette. Die Arsenbelastung in einigen asiatischen Böden ist nach Angaben von Prof. Hell so hoch, dass sie zu bedeutenden Ernteverlusten führt, denn Arsen ist auch für Pflanzen giftig.
Die WissenschaftlerInnen setzten über 4 000 Reisvarianten arsenhaltigem Wasser aus und beobachteten ihr Wachstum. Eine der untersuchten Pflanzen erwies sich dabei als tolerant gegenüber dem giftigen Halbmetall. Diese Reisvariante mit dem Namen astol1 zeichnet sich durch eine sog. Punktmutation in einem Protein aus: „Dieses Protein ist Teil eines Sensor-Komplexes und kontrolliert die Bildung der Aminosäure Cystein, die ein wichtiger Grundstoff für die Herstellung von Phytochelatinen ist. Diese Substanzen wirken entgiftend und werden von Pflanzen als Reaktion auf Schadstoffe gebildet, um diese zu neutralisieren“, erklärt Prof. Hell. Das neutralisierte Arsen wird in den Wurzeln der Pflanze eingelagert, bevor es die essbaren Reiskörner erreicht und dem Menschen gefährlich werden kann.
Im Feldversuch enthielten astol1-Reiskörner ein Drittel weniger Arsen als herkömmliche Reiskörner. Das Forschungsteam fand zudem einen um 75 % erhöhten Anteil des Spurenelements Selen. Hinsichtlich der Kornausbeute unterscheidet sich astol1 darüber hinaus nicht von gängigen Hochertrag-Reisvarianten.
Literatur
1.Sun SK et al.: A molecular switch in sulfur metabolism to reduce arsenic and enrich selenium in rice grain. Nature Communications 2021; https://doi.org/10.1038/s41467-021-21282-5.
Quelle: Universität Heidelberg, Pressemeldung vom 02.03.2021
Diesen Artikel finden Sie auch in ERNÄHRUNGS UMSCHAU 4/2021 auf Seite M181.
Der landwirtschaftliche Anbau des Grundnahrungsmittels Reis birgt das Risiko einer möglichen Belastung mit Arsen, welches über die Wurzeln in die Körner gelangen kann. Ein deutsch-chinesisches Forschungskonsortium unter der Leitung von Prof. Dr. Rüdiger Hell, Universität Heidelberg, und Prof. Dr. Fang-Jie Zhao der Universität Nanjing (China), entdeckte bei der Untersuchung von über 4 000 Reisvarianten eine Pflanze, die dem Giftstoff trotzt [1].
Reis nimmt über die Wurzeln viel Arsen aus belasteten Böden und Wasser auf. Auf diese Weise gelangt der potenziell krebserregende Stoff in die Nahrungskette. © saiko3p/iStock Editorial/Getty Images Plus
Obwohl sie auf arsenbelasteten Feldern gedeiht, enthalten ihre Körner deutlich weniger Arsen als andere Reispflanzen. Zugleich verfügt diese Variante über einen hohen Anteil des Spurenelements Selen.
Laut den Forschenden gelangen v. a. in asiatischen Anbaugebieten zunehmend größere Mengen des Halbmetalls Arsen ins Grundwasser, etwa infolge von großflächigen Düngungen oder über Klärschlamm. Über die Wurzeln nimmt Reis große Mengen Arsen auf. Auf diese Weise gelangt der potenziell krebserregende Stoff in die Nahrungskette. Die Arsenbelastung in einigen asiatischen Böden ist nach Angaben von Prof. Hell so hoch, dass sie zu bedeutenden Ernteverlusten führt, denn Arsen ist auch für Pflanzen giftig.
Die WissenschaftlerInnen setzten über 4 000 Reisvarianten arsenhaltigem Wasser aus und beobachteten ihr Wachstum. Eine der untersuchten Pflanzen erwies sich dabei als tolerant gegenüber dem giftigen Halbmetall. Diese Reisvariante mit dem Namen astol1 zeichnet sich durch eine sog. Punktmutation in einem Protein aus: „Dieses Protein ist Teil eines Sensor-Komplexes und kontrolliert die Bildung der Aminosäure Cystein, die ein wichtiger Grundstoff für die Herstellung von Phytochelatinen ist. Diese Substanzen wirken entgiftend und werden von Pflanzen als Reaktion auf Schadstoffe gebildet, um diese zu neutralisieren“, erklärt Prof. Hell. Das neutralisierte Arsen wird in den Wurzeln der Pflanze eingelagert, bevor es die essbaren Reiskörner erreicht und dem Menschen gefährlich werden kann.
Im Feldversuch enthielten astol1-Reiskörner ein Drittel weniger Arsen als herkömmliche Reiskörner. Das Forschungsteam fand zudem einen um 75 % erhöhten Anteil des Spurenelements Selen. Hinsichtlich der Kornausbeute unterscheidet sich astol1 darüber hinaus nicht von gängigen Hochertrag-Reisvarianten.
Literatur
1.Sun SK et al.: A molecular switch in sulfur metabolism to reduce arsenic and enrich selenium in rice grain. Nature Communications 2021; https://doi.org/10.1038/s41467-021-21282-5.
Quelle: Universität Heidelberg, Pressemeldung vom 02.03.2021
Diesen Artikel finden Sie auch in ERNÄHRUNGS UMSCHAU 4/2021 auf Seite M181.
Lebensmitteltoxikologie: Reisvariante „astol1“ hat geringere Arsenaufnahme
Reis nimmt über die Wurzeln viel Arsen aus belasteten Böden und Wasser auf. Auf diese Weise gelangt der potenziell krebserregende Stoff in die Nahrungskette. © saiko3p/iStock Editorial/Getty Images Plus
Obwohl sie auf arsenbelasteten Feldern gedeiht, enthalten ihre Körner deutlich weniger Arsen als andere Reispflanzen. Zugleich verfügt diese Variante über einen hohen Anteil des Spurenelements Selen.
Laut den Forschenden gelangen v. a. in asiatischen Anbaugebieten zunehmend größere Mengen des Halbmetalls Arsen ins Grundwasser, etwa infolge von großflächigen Düngungen oder über Klärschlamm. Über die Wurzeln nimmt Reis große Mengen Arsen auf. Auf diese Weise gelangt der potenziell krebserregende Stoff in die Nahrungskette. Die Arsenbelastung in einigen asiatischen Böden ist nach Angaben von Prof. Hell so hoch, dass sie zu bedeutenden Ernteverlusten führt, denn Arsen ist auch für Pflanzen giftig.
Die WissenschaftlerInnen setzten über 4 000 Reisvarianten arsenhaltigem Wasser aus und beobachteten ihr Wachstum. Eine der untersuchten Pflanzen erwies sich dabei als tolerant gegenüber dem giftigen Halbmetall. Diese Reisvariante mit dem Namen astol1 zeichnet sich durch eine sog. Punktmutation in einem Protein aus: „Dieses Protein ist Teil eines Sensor-Komplexes und kontrolliert die Bildung der Aminosäure Cystein, die ein wichtiger Grundstoff für die Herstellung von Phytochelatinen ist. Diese Substanzen wirken entgiftend und werden von Pflanzen als Reaktion auf Schadstoffe gebildet, um diese zu neutralisieren“, erklärt Prof. Hell. Das neutralisierte Arsen wird in den Wurzeln der Pflanze eingelagert, bevor es die essbaren Reiskörner erreicht und dem Menschen gefährlich werden kann.
Im Feldversuch enthielten astol1-Reiskörner ein Drittel weniger Arsen als herkömmliche Reiskörner. Das Forschungsteam fand zudem einen um 75 % erhöhten Anteil des Spurenelements Selen. Hinsichtlich der Kornausbeute unterscheidet sich astol1 darüber hinaus nicht von gängigen Hochertrag-Reisvarianten.
Literatur
1.Sun SK et al.: A molecular switch in sulfur metabolism to reduce arsenic and enrich selenium in rice grain. Nature Communications 2021; https://doi.org/10.1038/s41467-021-21282-5.
Quelle: Universität Heidelberg, Pressemeldung vom 02.03.2021
Diesen Artikel finden Sie auch in ERNÄHRUNGS UMSCHAU 4/2021 auf Seite M181.
Artikelfakten
Rubrik: Kurz & bündig
Veröffentlicht: 14.04.2021
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