Mithilfe eines speziellen Bakteriums sind Wissenschaftler dazu in Lage, DNA-Anweisungen für verschiedene Aminosäuren, Peptide, Proteine und andere Moleküle in die Zellen von Pflanzen zu übertragen. So wurde beispielsweise bereits vor zwei Jahren ein Salat hergestellt, der Peptidkomponenten gegen Knochenschwund enthält und in der Raumfahrt angewendet werden soll. Je komplexer die Verbindung ist, die die Pflanze herstellen soll, umso eher verändert sich allerdings der Stoffwechsel des Wirts, was dazu führen kann, dass das Gewächs die Produktion herunterfährt.

Eine Gruppe chinesischer Forscher von der Zhejiang Universität versuchte daher bei der Herstellung der drei gewünschten Nährstoffe Kreatin, Taurin und L-Carnosin nicht allein die Anweisung in die Pflanze zu geben, sondern auch die Moleküle, die zu deren Herstellung benötigt werden. So wurde für die Herstellung von L-Carnosin in der Wirtspflanze Nicotiana benthamiana ein Modul in die DNA geschrieben, das eine der beiden Aminosäuren, die für den Aufbau des Peptids verantwortlich sind, herstellt. Die Aminosäure β-Alanin kommt zwar bereits in der tabakähnlichen Pflanze vor, die Wissenschaftler wiesen jedoch nach der Prozedur eine um das 3,8-fach erhöhte Konzentration in der Pflanze nach. Gemeinsam mit dem zweiten Modul für L-Carnosin konnte das Peptid ohne tierische Hilfe hergestellt werden.

Ähnlich verliefen die Versuche für Kreatin, zu dessen Herstellung die beiden Gene für dessen Synthese in die Pflanze eingeschrieben wurden. 2,3 Mikrogramm des Peptids pro Gramm des Wirts konnten gewonnen werden. Bei Experimenten zur Taurinherstellung dagegen wurde der Stoffwechsel der Pflanze im Versuch so gestört, dass die Produktion heruntergefahren wurde. Insgesamt seien die Forscher allerdings guter Dinge, dass es möglich sei, komplexe tierische Nährstoffe in Pflanzen herzustellen. Zukünftig könnten diese Methoden auch in essbaren Pflanzen angewendet werden und Gemüse oder Obst so noch nahrhafter werden.

pm/jar