Gesünderer Reis für die Ärmsten

Im Kampf gegen Mangelerscheinungen ist australischen Forschern ein Durchbruch gelungen. Erstmals konnten sie die wichtigen Mikronährstoffe Eisen und Zink in ausreichender Menge im Reis-Endosperm anreichern.

Reis ist die Hauptnahrungsquelle für fast die Hälfte der Weltbevölkerung. Geschälter, oder weißer Reis, enthält aber nicht genug Eisen, Zink und Provitamin A, um den Tagesbedarf eines Menschen zu decken. Diese Stoffe gehören zu den sogenannten Mikronährstoffen, die der menschliche Organismus zwar benötigt, aber nicht selbst produzieren kann. Eisenmangel betrifft weltweit etwa zwei Milliarden Menschen und ist somit die häufigste ernährungs-bedingte Mangelerscheinung. Die Symptome äußern sich in einer Anämie, Störungen der geistigen Entwicklung und der Lernfähigkeit sowie der körperlichen Entwicklung und Leistungsfähigkeit. Zinkmangel führt zu Wachstumsverzögerungen und erhöhter Infektanfälligkeit bei Kindern, was die Gefahr einer erhöhten Kindersterblichkeit birgt. Kinder, denen Vitamin A fehlt, leiden unter einer erhöhten Infektanfälligkeit und können im schlimmsten Fall sogar erblinden. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung gibt den notwendigen Gesamteisenbestand des Körpers mit 2 - 4 g an. Für Jugendliche und Erwachsene werden je nach Alter und Geschlecht zwischen 10 und 12 mg Eisen pro Tag empfohlen. 

Um der chronischen Unterversorgung mit Mirkonährstoffen, die vor allem Menschen in Entwicklungsländern betrifft, Herr zu werden, arbeiten Wissenschaftler seit den 1990er Jahren an der Anreicherung der wichtigsten Nahrungspflanzen etwa mit Provitamin A, Zink und Eisen. Ernährungsexperten empfehlen 14,5 µg Eisen pro g Reis-Endosperm, um Menschen, die sich hauptsächlich von Reis ernähren, ausreichend mit Eisen zu versorgen. Züchtungsprogramme konnten bisher nicht einmal die Hälfte dieses Wertes erzielen. Das liegt sicher auch daran, dass Reis erstens von Natur aus die Hauptnahrungspflanze mit dem geringsten Eisengehalt überhaupt ist und es zweitens keine natürlichen genetischen Variationen für diese Eigenschaft im Reis gibt. Daher griffen Forscher zu gentechnischen Methoden, um im Endosperm, dem Hauptbestandteil des geschälten Reises, Eisen anzureichern. Sie überexprimierten dabei Ferritin-Gene, Nicothianaminsynthase Gene (NAS) oder beides zusammen. Ferritin speichert Eisen und Nicotianamin spielt eine wichtige Rolle beim Transport von metallischen Kationen wie z.B. Fe2 und Fe3 in höheren Pflanzen. Kein Ansatz konnte bisher der Anforderung von 14,5 µg Eisen pro g Reis-Endosperm gerecht werden. Lediglich die Anreicherung von Provitamin A war mit dem „Goldenen Reis“ erfolgreich. Seit 2005 existiert dieser im Labor in einer veränderten Form („Goldenen Reis 2“). Seinen Namen erhielt der Goldene Reis auf Grund der rotbraunen Pigmentierung der Körner, wofür Carotinoid-Einlagerungen verantwortlich sind. 

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Eisen folgt den Carotinoiden

Australischen Wissenschaftlern gelang nun auch die Anreicherung von Eisen im Reis-Endosperm. Sie generierten drei verschiedene Reispopulationen, in denen sie jeweils ein aus Reis stammendes Nicothianaminsynthase Gen (OsNAS1 bis OsNAS3) dauerhaft überexprimierten. In allen drei Populationen verzeichneten sie deutlich angestiegene Konzentrationen an Nicotianamin, Eisen und Zink im ungeschälten Korn. In der OsNAS2-Population fanden die Forscher mit 14 µg und 19 µg Eisen pro g Reis bezogen auf das Trockengewicht die höchsten Eisen-Konzentrationen. Auch die Zinkkonzentration war in dieser Population verdoppelt. Mit einer auf Fluoreszenz basierenden Spektroskopie bewiesen die Wissenschaftler außerdem, dass sich die wichtigen Mikronährstoffe an der richtigen Stelle im Reis-Endosperm angereichert hatten. Dort werden sie nicht gebunden und stehen dem menschlichen Organismus zur Verfügung.

Mit ihrer Entdeckung könnten die Wissenschaftler dazu beitragen, dass viele Menschen in Zukunft trotz armutsbedingter, einseitiger Ernährung nicht unter Zink- oder Eisenmangel leiden. Ideal wäre eine Kombination mit dem Provitamin A reichen „Goldenen Reis“. Jedoch sollten diese wissenschaftlichen Ansätze nicht vom zentralen Problem der Armutsbekämpfung ablenken. Diese besitzt unabänderlich die höchste Priorität. Eine verbesserte Gesundheit durch die Beseitigung von Mangelerscheinungen kann jedoch ein wichtiger Schritt für die Verbesserung der Lebensbedingungen sein.