Mit gezielter Reife gegen die Lebensmittelverschwendung

Nach Schätzungen der FAO (Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen) werden jährlich bis zu 40 Prozent der erzeugten Lebensmittel weggeworfen. Weltweit kommen so 1,3 Milliarden Tonnen Lebensmittel ungenutzt auf den Müll. Das entspricht einer LKW-Schlange von der Erde bis zum Mond und wieder zurück; eine erschreckende Menge angesichts der Tatsache, dass jeder 9. Mensch dieser Welt Hunger leidet. Ein erheblicher Teil der Nahrungsmittel geht dabei bereits auf dem Weg zum Verbraucher unter anderem durch vorzeitige Fruchtreife verloren.

Acht Aminosäuren
Wissenschaftler der Universität Düsseldorf wollen diese Fruchtreife gezielt beeinflussen. Hierbei spielt das gasförmige Pflanzenhormon Ethylen eine zentrale Rolle. Der Ethylen-Signalweg wurde in den letzten zehn Jahren weltweit in verschiedenen Laboratorien aufgeklärt, man kennt nun die beteiligten Proteine und ihre Interaktionen. Dies ermöglicht einen gezielten Eingriff in die Signalkette des Pflanzenhormons, ohne in das Erbgut der Pflanze eingreifen zu müssen. Besonders effektiv funktioniert dies bei Tomaten, wie das Düsseldorfer Team in Kooperation mit Wissenschaftlern der Radboud University Nijmegen zeigte.
Jede Pflanzenzelle ist in der Lage, Ethylen wahrzunehmen. Hierfür hat sie eine spezielle Auswahl an Rezeptoren, die mit weiteren Proteinen interagieren, um die Ethylen-spezifische Fruchtreifereaktion auszulösen. Dabei spielt das Protein mit dem Namen EIN2 eine tragende Rolle. WEs enthält eine Sequenz mit nur acht Aminosäuren. Dieser Abschnitt ist so wichtig, dass es sich in den vergangenen 250 Millionen Jahren Entwicklungsgeschichte nicht durch Mutationen verändert hat.

Im Fachjournal Scientific Reports veröffentlichten die Wissenschaftler kürzlich, dass dieses sogenannte 8-Aminosäure-Motiv eigenständig (als Peptid NOP-1) auf Tomaten aufgetragen werden kann und die Fruchtreife verzögert. Es wird vermutet, dass das Peptid in der Frucht die Bindungsstelle für EIN2 am Rezeptor blockiert. Hierdurch wird eine Ethylen-Antwort unterbunden und die Fruchtreife somit verzögert.

Diese Ergebnisse zeigen, wie die Haltbarkeit von Früchten grundsätzlich erhöht werden kann. Im nächsten Schritt muss ihre Anwendbarkeit im größeren Maßstab getestet werden. Ist der großtechnische Einsatz des Peptids möglich, kann ein beträchtlicher Teil von Nahrungsverlusten auf dem Transportweg vermieden werden. Dies wäre ein wichtiger Schritt zu einer ressourcen-schonenderen Nahrungsmittelwirtschaft.