Risikofrei Reis genießen? Forscher haben herausgefunden, über welchen Weg giftiges Arsen in Reiskörner gelangt. Schuld sind zwei bestimmte Transportproteine, die dem krebserregenden Stoff die Tür zu den Zellen öffnen. Eine Blockade dieser Proteine könnte künftig helfen, den Arsengehalt in Reis und Reisprodukten zu reduzieren, schreiben die Wissenschaftler im Fachmagazin „Nature Plants“. An einer Modellpflanze ist ihnen das bereits gelungen.
Schon länger ist bekannt, dass Reis und Reisprodukte besonders viel anorganisches Arsen aufnehmen und einlagern können. Das giftige Element ist ein natürlicher Bestandteil der Erdkruste und gelangt über Böden und Wasser in die Nahrungspflanzen. Zusätzlich setzt auch die Erzverarbeitung und die Nutzung fossiler Brennstoffe das giftige Element frei. Für Verbraucher bedeutet diese Belastung ein nicht unerhebliches Gesundheitsrisiko. Denn Arsen gilt als krebsauslösend. Bei langfristiger Aufnahme können zudem schon geringe Mengen zu Hautveränderungen, Gefäß- und Nervenschädigungen sowie Herzkreislauferkrankungen fördern.
Aus diesen Gründen rät unter anderem das Bundesinstitut für Risikobewertung dazu, Reis, Reiswaffeln und Co nur in Maßen zu essen. In Ländern, in denen das Getreide ein wichtiges Grundnahrungsmittel ist, ist dieser Rat dagegen kaum umzusetzen und das Gift im Korn ein noch viel größeres Problem. Wie man dieses lösen könnte, haben nun Biologen um Gui-Lan Duan vom Forschungszentrum für Eco-Environmental Sciences in Peking untersucht – und einen möglichen Ansatz gefunden, den Arsengehalt im Reis zu reduzieren.
Transportproteine als Übeltäter
Für ihre Studie haben die Forscher den Weg unter die Lupe genommen, über den das Arsen in die Reiskörner gelangt. Sie wussten bereits, dass die Pflanzen das Gift über die aderngleichen Leitbahnen aufnehmen, über die sie sich mit Nährstoffen wie Zucker versorgen, und dass sogenannte Transportproteine dabei eine Schlüsselfunktion übernehmen. Die Proteine überwachen wie Pförtner den Zutritt in verschiedene Bereiche des Leitbahnsystems und schleusen die Nährstoffe durch die Zellmembranen.
Doch welche dieser Pförtner öffnen neben wertvollen Nähstoffen auch den giftigen Verbindungen Tür und Tor zu den Zellen? Das haben die Wissenschaftler versucht herauszufinden und die Transporteigenschaften einiger Kandidatenproteine untersucht.
Tatsächlich konnte das Team um Duan zwei Übeltäter identifizieren. Im Modellversuch mit Hefe zeigte sich, dass der Pilz unter bestimmten Bedingungen vermehrt Arsen anreicherte: nämlich dann, wenn die Forscher ihn so verändert hatten, dass er die Transportproteine AtINT2 oder AtINT4 enthielt. Diese zwei Transportproteine regulieren eigentlich den Transport des Zuckeralkohols Inosit – lassen dabei offensichtlich aber auch Arsen als blinden Passagier mit hinein.
Tür für das Gift blockieren
Nun gilt es, eine Möglichkeit zu finden, die beiden fehlgeleiteten Pförtner in den Reispflanzen zu blockieren – und zwar ohne das Wachstum der Pflanzen einzuschränken. In einer Modellpflanze, der Ackerschmalwand, ist den Forschern das bereits gelungen.
Zeigt sich die Methode auch beim Reis wirkungsvoll, könnte in Zukunft eine neue, genetisch veränderte Reissorte entstehen, hoffen die Forscher. Diese könnte dann auch auf verseuchten Böden gedeihen, ohne die Gesundheit von Verbrauchern zu gefährden. (Nature Plants, 2016, doi: 10.1038/NPLANTS.2015.202)
(Nature Plants, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, 25.01.2016 – DAL)
