Baumwollsamen ohne Gossypol

Eiweißreicher Baumwollsamen für die menschliche Ernährung?

Protein ist einer der wichtigsten Nahrungsmittelbestandteile für Mensch und Tier. Insekten gelten als eine künftige Eiweißquelle und finden Eingang in verschiedene Gourmet-Küchen. Mit dem eiweißreichen Baumwollsamen wächst auf Feldern eine ungenutzte Proteinquelle heran. Pro 1,6 Kilo Fasern produziert die Baumwollpflanze auch einen Kilo Samen. Für Monogastrier wie dem Menschen ist der Samen jedoch giftig. Also auch für Schweine und Geflügel. Verantwortlich ist der gelb-rötliche Farbstoff Gossypol, eine reaktionsfähige Polyphenolverbindung, die das Enzym Lactatdehydrogenase hemmt.

In den 1970er Jahren entdeckten Chinesen auch die Hemmung der männlichen Spermaproduktion und Gossypol galt als Wirkstoff für die „Pille des Mannes“. Die Forschung wurde alsbald eingestellt, weil die Hälfte der Testpersonen für immer unfruchtbar blieb.

Baumwollextraktionsschrot wird dennoch in der Tierernährung eingesetzt. Nicht bei Monogastriern, aber bei Wiederkäuern, wie dem Rind. Kühe können in ihren Wiederkäuermägen Gossypol, entschärfen.

Dennoch. Als Textilpflanze wird Baumwolle weltweit angebaut. Es fallen rund 48,5 Millionen Tonnen Baumwollsamen mit 23 Prozent Eiweißgehalt an. Rund 20 Millionen Bauern bauen Baumwolle in 80 Ländern an, wo die Proteinversorgung mangelhaft ist. Daher ist der Gedanke nicht neu, Baumwolle ohne den Wirkstoff zu züchten, um damit den Proteinbedarf zu decken. Allerdings war die natürlich vorkommende Baumwollpflanze ohne Gossypol auf dem Feld den Schadinsekten hilflos ausgeliefert. Die Züchtung wurde eingestellt, die Idee blieb.

Keerti S. Rathore hatte schon vor 12 Jahren an der Texas-Universität eine Alternative vorgestellt: Baumwolle, die nur in ihren Samen kein Gossypol mehr enthält, aber sonst in der Pflanze seine Abwehrtätigkeit gegen Schadinsekten behält. Er wählte die so genannte RNAi-Technologie. Sie ist dem natürlichen Vorbild der Ribonukleinsäure-Interferenz nachempfunden. Die RNA setzt die Erbinformation in Proteine um. Das geschieht über die „messenger“-RNA. Mit der RNAi kann die Übersetzung von Genabschnitten in Proteine stillgelegt werden. Rathore konnte zeigen, dass die Methode gezielt die Bildung von Gossypol im Samen abgeschaltet werden konnte, der Gehalt in anderen Pflanzenteilen aber auf gleichem Niveau blieb und seine Wirkung gegen Schädlinge entfalten konnte. Die Nachkommen der Baumwolle mit Gossypol-armen Samen blieben stabil. Allerdings war vor 12 Jahren der Weg dieser Baumwolle auf die Felder noch weit.

Heute ist Rathore einen großen Schritt weiter. Das US-Landwirtschaftsministerium hat den Anbau der neuen Baumwollsorten im Oktober 2018 genehmigt. Der Gossypol-Gehalt liegt deutlich unter dem WHO-Richtwert und kann damit an Monogastrier verfüttert und eben auch für die menschliche Ernährung eingesetzt werden. Die Food and Drug Administration wird bald grünes Licht geben und Rathore ist nach Angaben des Schweizer Magazin POINT schon auf der Suche nach einem Vertriebspartner. Die neuen Baumwollpflanzen befinden sich bereits in der Vermehrung.

Lesestoff:

Emily Waltz 2018, First edible cottonseed go-ahead, Nature Biotechnology 36:1126 (https://www.nature.com/articles/nbt1218-1126) ; Edible cottonseed now exists — and it could have big implications for world hunger, VOX.com, 19.10.2018 (https://www.vox.com/future-perfect/2018/10/19/17995544/edible-cotton-science-gmo-texas) ; Edible Cottonseed Research At Texas A&M Receives Key USDA Approval, Texas A&M Today, 16.10.2018; USDA Announces Deregulation of GE Low- Gossypol Cotton, United States Department of Agriculture APHIS, 16.10.2018; Ganesan Sunilkumar et al. 2006, Engineering cottonseed for use in human nutrition by tissue-specific reduction of toxic gossypol, PNAS 103:18054-18059 (https://www.pnas.org/content/103/48/18054)

Roland Krieg