Mit verbessertem Rapsschrot wollen Wissenschaftler der Sojapflanze Konkurrenz machen

Das hochwertige Rapsöl wird in Deutschland immer beliebter. Mit steigenden Anbaumengen fällt auch immer mehr Rapsextraktionsschrot an, der wegen einiger unerwünschten Inhaltsstoffe für die tierische Ernährung nur bedingt einsetzbar ist und bisher in der menschlichen Ernährung kaum Verwendung fand. Das will ein Team aus deutschen und kanadischen Wissenschaftlern aus dem GABI-Verbund nun ändern.

Rapsöl – ein junges, hochwertiges Speiseöl

Rapsöl gehört zu den gesündesten Pflanzenölen überhaupt, denn es besitzt eine ernährungsphysiologisch optimale Kombination der essentiellen, mehrfach ungesättigten Omega-Fettsäuren Alpha-Linolensäure und Linolsäure. Unter allen Speiseölen weist es außerdem den geringsten Anteil an gesättigten Fettsäuren auf. Es steht den Menschen jedoch erst seit ungefähr 40 Jahren als Speiseöl zur Verfügung. Raps gehört zu den sog. Kreuzblütlern, die fast alle Erucasäure enthalten. Diese verleiht dem Öl nicht nur einen unangenehmen Geschmack, sie kann auch Herzschäden hervorrufen und ist folglich in einem Speiseöl unerwünscht. Bis zur Entdeckung einer Erucasäure-freien Rapsmutante Ende der 60er Jahre durch kanadische Forscher war Rapsöl daher als Speiseöl unbrauchbar. Das Team aus Wissenschaftlern entdeckte in einem umfangreichen Screening aller vorhandenen Rapssorten eine Mutante in der deutschen Sorte „Liho“, bei der die Erucasäure durch Ölsäure als Hauptfettsäure ersetzt war. Die einfach ungesättigte Ölsäure gilt als ernährungsphysiologisch wichtigste Komponente eines gesunden Speiseöls. Die weitgehende Erucasäurefreiheit von Raps wird als sogenannte „0-Qualität“ bezeichnet. Heute weiß man, dass sie durch Knock-Out-Mutationen in zwei Kopien des Gens zustande kommt, das für das Enzym zur Fettsäurenverlängerung in den Samen codiert (Fatty Acid Elongase 1).

Inzwischen wurde auch weitere Raps-Mutanten entdeckt, die sich durch sehr hohe Gehalte an Ölsäure (> 75 %) und niedrige Linolensäuregehalte (< 3 %) auszeichnen. In der Nahrungsmittelindustrie und in der Gastronomie werden solche Öle besonders wegen ihrer hohen Hitze- und Oxidationsstabilität als Frittierfett geschätzt. Im Gegensatz zum importierten Palmöl benötigen sie keine aufwändige Fetthärtung, die zur Entstehung von gesundheitsschädlichen Transfettsäuren führen kann.

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Rentabler Anbau durch vielseitige Nutzbarkeit

Um den großflächigen Anbau einer Ölpflanze rentabel zu gestalten, müssen die Rückstände aus der Ölgewinnung als Tierfutter oder Proteinlieferant für die Lebensmittelindustrie verwendbar sein. Wie die nahe verwandten Senfarten enthalten allerdings die Rapssamen auch senftypische Geschmacksstoffe, die so genannten Glucosinolate (Senföl-Glykoside). Diese können in Tierfuttermischungen die Ursache einer geringen Futterakzeptanz sein und Stoffwechselerkrankungen verursachen. Auch für dieses Problem entdeckten kanadische Wissenschaftler eine passende Mutante. In einem internationalen Rückkreuzungsprogramm wurde das Merkmal des geringen Samen-Glucosinolatgehalts in ertragreiches, erucasäurefreies Zuchtmaterial übertragen. Als Ergebnis entstand 1974 die erste erucasäurefreie, glucosinolatarme Sorte. Seitdem diese Sorten 1986 auch in Deutschland auf den Markt kamen, stieg die Anbaufläche von Raps von damals ca. 200.000 ha auf heute 1,5 Mio ha. Aus dem Rapsanbau resultiert nämlich nicht nur ein hochwertiges Produkt, er wirkt sich auch positiv auf die landwirtschaftliche Fruchtfolge aus: Nach Raps als Vorfrucht erzielen nachfolgende Getreidefrüchte unter anderem wegen der guten Bodendurchwurzelung und Nährstoffanreicherung höhere Erträge.

Optimale Nutzung des Rapsextraktionsschrotes

Mit der steigenden Nachfrage nach Rapsöl fallen auch immer größere Mengen an Rapsextraktionsschrot an. Dieser enthält zwar ein dem Sojaprotein gleichwertiges Protein, aber auch eine Reihe unerwünschter Phenolsäuren und kondensierter Tannine, welche seine Qualität als Tierfutter (insbesondere für Hühner und Schweine) mindern und zudem die Proteinaufreinigung für eine Nutzung in der Humanernährung erschweren. Der Großteil dieser unerwünschten Substanzen kommt in den Samenschalen vor, sodass Wissenschaftler aus Deutschland und Kanada nun versuchen, den Samenanteil zu verringern, um somit den Wert der Rapssaat als Futtermittel oder Proteinquelle wesentlich zu steigern. In solchen Samen wäre der absolute Gehalt an Öl plus Protein auch deutlich gesteigert, da bei dünnschaligem Raps der Embryo proportional einen höheren Anteil des Samens einnimmt. Wären solche so genannten hellsamigen Rapssamen in Zukunft auch noch frei von bitter schmeckenden Sinapinsäuren, so hätte man nach der Ölextraktion zukünftig eine hochwertige Proteinquelle für die tierische und menschliche Ernährung.

Projekt

Ein ehrgeiziges, internationales Ziel des GABI-Verbundes heißt daher „YelLowSin“ – für „Yellow seed (Gelber Samen), „Low Sinapin“ (wenig Sinapinsäure). Dabei soll ein dünnschaliger, gelbsamiger Rapssamen gezüchtet werden, um die Qualität des Rapsschrotes zu verbessern. An diesem Verbundprojekt sind zahlreiche Wissenschaftler aus universitären und industriellen deutschen und kanadischen Forschungs- und Züchtungseinrichtungen beteiligt. Die wissenschaftliche Koordination haben Dr. Rod Snowdon und Prof. Dr. Dr. h.c. Wolfgang Friedt vom Lehrstuhl für Pflanzenzüchtung an der Justus-Liebig-Universität in Gießen übernommen. 

Partner im GABI-YelLowSin-Verbund

• Justus-Liebig-Universität Gießen, Lehrstuhl für Pflanzenzüchtung (wissenschaftliche Koordination)
• Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie, Abteilung Sekundärstoffwechsel
• Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Lehrstuhl Pflanzenzüchtung
• Norddeutsche Pflanzenzucht H.-G. Lembke KG (wirtschaftliche Koordination)
• Deutsche Saatveredelung AG
• KWS Saat AG
• Saaten-Union Resistenzlabor GmbH

Das YelLowSin-Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit dem kanadischen Verbundprojekt “Designing Oilseeds for Tomorrow’s Markets” durchgeführt.