Versteckter Hunger

Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung des Leibniz-Instituts für Pflanzen­bio­che­mie (IPB) hat in einem Übersichtsartikel aufgeführt, wie die Menschheit den Vitamin- und Mi­neralstoffgehalt von Nutzpflanzen künftig erhöhen und diese Pflanzen gleichzeitig für den Klimawandel ertüchtigen kann. Die Publikation in der Fachzeitschrift Nature betont, dass der Kampf gegen diese globalen Herausforderungen – Hunger und Klimawandel – durch eine Kombination aus konventioneller Züchtung, Gentechnik und Neuen Genomi­schen Tech­niken wie CRISPR/Cas erfolgen kann.

Weltweit leiden mehr als 700 Millionen Menschen an Hunger. Darüber hinaus sind über zwei Mil­liarden Menschen von Mikronährstoffmängeln betroffen. Dieses als „Versteckter Hunger“ be­zeichnete Phänomen beschreibt eine unzu­reichende Aufnah­me von essenziellen Vitaminen und Mineralstoffen. Ausgehend von Schät­zun­gen über die tägliche Nähr­stoff­aufnahme zeichnen die Autoren zunächst ein Bild vom epide­mi­schen Ausmaß des ver­steck­ten Hun­gers auf der Welt. Im Ergebnis dieser globalen Bestandsauf­nahme sind mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung nicht ausreichend mit den Vitaminen B2, B9, C und E sowie den Mineralstoffen Kal­zium, Eisen und Jod versorgt. Versteckter Hunger ist in allen Nationen präsent, unabhängig vom Ein­kom­mensniveau der Bevölkerung.

Die Grüne Revolution in der Landwirtschaft, die ihren Höhepunkt in den 60er Jahren erreich­te, forcierte die Entwicklung von ertragreichen, krankheitsresistenten Zwergsorten von Weizen, Reis und Mais. Das brachte in Asien doppelte Erträge und bewahrte weltweit mehr als eine Mil­liar­de Men­schen vor dem Hungertod. Über Jahrzehnte hinweg war die Ertragsstei­ge­rung das alleinige Ziel von Züch­tern und Entscheidungsträgern in der Landwirtschaft. Das führte zu reichen Ernten mit sinkenden Nährwerten. Die Autoren zeigen, dass gekochter Reis im Vergleich zu anderen Grund­nahrungsmitteln wie Mais und Weizen die geringsten Mengen an Mikro­nähr­stof­fen enthält. Aus diesem Grund könnten beispielsweise bis zum Jahr 2050 - zusätzlich zu den be­reits heute betroffenen 2,5 Milliarden Menschen - weitere 239 Millionen Menschen einen Mangel an Vitamin B9 (Folsäure) erleiden.

Vitamine sind jedoch nicht nur für den Menschen essenziell, sie spielen auch für die Pflanzen eine wich­­­tige Rolle in der Stressresistenz. So konnte gezeigt werden, dass die Behandlung von Pflanzen mit Thiamin (Vitamin B1) ihre Trockentoleranz erhöht. Generell schützen fast alle B-Vitamine und auch die Vi­tamine C und E die Pflanze vor Trocken-, Salz- und Überflutungsstress. Eine Fokus­sie­rung der Züch­tung auf den Mikronährstoffgehalt von Nutzpflanzen könnte demnach nicht nur ge­sündere Menschen, sondern auch resilientere Pflanzen hervorbringen.

Vergleich der aktuellen Züchtungsmethoden

Die Biofortifizierung, also die Züchtung von Kulturpflanzen mit angereicherten Nährstoffen, rückte in den 90er Jahren in den Fokus der Ernährungswissenschaften. Seither wurden mit kon­ventio­nel­len Züch­tungsmethoden über 400 nährstoffangereicherte Sorten entwickelt, darunter Weizen, Mais und Bohnen mit erhöhten Gehalten an Zink, Provitamin A oder Eisen. Die Anreicherung von weiteren Vi­ta­mi­nen ist jedoch bisher mit der klassischen Kreuzungszüchtung nicht gelungen. Kon­ventionelle Züch­tung, so das Fazit der Autoren, ist gesellschaftlich akzeptiert, stößt jedoch an na­türliche Grenzen, da sie nur mit bereits vorhandenen genetischen Eigenschaften arbeiten kann. Bis zur Einführung neuer Sorten vergehen 8-15 Jahre.

Mutationszüchtung beschleunigt diesen Prozess, indem sie durch Bestrahlung oder Chemikalien viele zufällige Mutationen im Erbgut einer Pflanze erzeugt. Bisher wurden mit Mutations­züch­tun­gen eisen­rei­cher Reis und Weizen mit Provitamin A hergestellt. Die Methode erzeugt schnell und günstig neue Va­rian­ten, ist jedoch stark vom Zufall abhängig, da eine gezielte Veränderung ein­zel­ner Gene mit ihr nicht möglich ist. Marktreife Sorten können innerhalb von 8-15 Jahren ent­wickelt werden.

Mit gentechnischen Verfahren konnten bisher die größten Erfolge in der Biofortifizierung erzielt wer­den. Das bekannteste Beispiel ist der Goldene Reis – eine transgene Pflanze, die in ihren Kör­nern Pro­vitamin A anreichert, was ihnen ihre charakteristische gelbliche Farbe verleiht. Die Sorte wurde ent­wickelt, um der grassierenden Erblindung durch Vitamin A-Mangel in den Ländern des Fernen Ostens entgegenzuwirken. Gentechnisch veränderte Pflanzen unterliegen strengen Zulas­sungsverfahren, wes­halb es 12-16 Jahre bis zur Etablierung neuer Sorten dauert.

Die Neuen Genomischen Techniken auf Grundlage der Genschere CRISPR/Cas bieten nach Mei­nung der Autoren die höchste Präzision und haben großes Potenzial für die Zukunft. Anders als frü­here Ver­fah­ren ermöglicht CRISPR/Cas die gezielte Veränderung einzelner Gene. Bisher hat die jun­ge Techno­lo­gie u.a. eine Reissorte mit erhöhtem Zink- und Eisengehalt hervorgebracht. Die Ent­wicklungszeit neuer Sorten dauert etwa 2-6 Jahre. Die Strenge der Zulassungsverfahren zu neuen CRISPR-Sorten ist welt­weit regional unterschiedlich und ebenso die Akzeptanz in der Bevölkerung.

Das Europäische Parlament hat im Juni 2026 die finale Verordnung über Neue Genomische Techni­ken verabschiedet und damit den Weg für eine Liberalisierung moderner Züchtungsverfahren wie CRISPR/Cas freigemacht. Demnach werden CRISPR-editierte Pflanzen, deren Veränderung im Erb­gut theore­tisch auch durch natürliche Mutation oder klassische Züchtung hätte entstehen kön­nen, künftig kon­ventionell gezüchteten Sorten gleichgestellt. „Das ist eine große Chance, die Ent­wick­lung von biofor­ti­fi­zierten Kulturpflanzen zu beschleunigen und Versteckten Hunger wirksam zu be­kämpfen“, konsta­tiert Co-Autor Mustafa Bulut vom IPB.

Das Fazit der Autoren fällt differenziert aus: Keine der verfügbaren Technologien allein wird den Mi­kro­nährstoffmangel auf der Welt beheben können. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, ist viel­mehr eine Kombination aus klassischer Pflanzenzüchtung und modernen Züchtungsverfahren not­wen­dig. Die Autoren heben hervor, dass neue Sorten zunächst im Labor entstehen. Eine lang­fris­tige Fi­nan­zierung dieser Forschung ist demnach unerlässlich für eine erfolgreiche Bioforti­fizie­rung von Grund­nah­rungsmitteln.

Originalpublikation

Van Der Straeten, D., Bulut, M., Cao, D. et al. Genetic technologies to enhance crop nutritional value under climate change. Nature 654, 877–891 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10593-6

Weitere Informationen und Kontakt

Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB)