Wissenschaftler entwickeln Vitamin-A-angereicherte Tomate gegen weltweiten Mangel
Wissenschaftler der University of Florida haben eine Tomate entwickelt, die einen deutlich höheren Gehalt an Vitamin A aufweist – ein Durchbruch, der dazu beitragen könnte, einen der weltweit am weitesten verbreiteten Nährstoffmängel zu bekämpfen.
In einer Studie von Jingwei Fu, Denise Tieman und Bala Rathinasabapathi vom Institut für Lebensmittel- und Agrarwissenschaften der UF (UF/IFAS) stellen die Forscher angereicherte Tomaten mit erhöhtem Beta-Carotin-Gehalt vor – jener Verbindung, die der Körper in Vitamin A umwandelt.
„Der Beta-Carotin-Gehalt der verbesserten Tomaten ist höher als der von handelsüblichen Tomaten und vielen beta-carotinreichen Lebensmitteln wie Grünkohl und Süßkartoffeln“, sagte Rathinasabapathi, Professor für Gartenbauwissenschaften am UF/IFAS.
Vitamin-A-Mangel, der Wachstum, die Bildung roter Blutkörperchen, das Immunsystem und das Sehvermögen beeinträchtigt, betrifft 345 Mio Menschen in 79 Ländern. Kinder und schwangere Frauen in armen Gesellschaften sind besonders gefährdet. Der tägliche Verzehr von 50 g bis 100 g dieser Tomaten kann Vitamin-A-Mangel wirksam beheben, so Rathinasabapathi.
Fu, der die Forschung als Doktorand unter der Leitung von Rathinasabapathi am UF/IFAS College of Agricultural and Life Sciences leitete – und nun als Postdoktorand im selben Labor tätig ist –, führte CCS ein, ein Gen aus dem Carotinoid-Syntheseweg von Paprika, um den Beta-Carotin-Gehalt in Tomaten zu erhöhen. Die Forscher wählten die Tomate, weil sie mit einer weltweiten Jahresproduktion von 180 Mio t zu den beliebtesten Gemüsesorten überhaupt zählt.
Ihre Untersuchungen zeigten, dass das Paprikagen den Nährwert von Tomaten verbesserte, wenn es auf verschiedene Tomatensorten übertragen wurde. Um die Funktion eines Gens in Paprika zu verstehen, schalteten die Wissenschaftler zunächst CCS aus, ein Gen, das an der Synthese von Capsanthin und Capsorubin beteiligt ist, zwei Pigmenten in roten Paprikaschoten.
„Die Pigmente sind gut für den Menschen, da sie ausgezeichnete Antioxidantien sind, ähnlich wie die Farbe, die man bei Süßkartoffeln oder Karotten sieht“, sagte Rathinasabapathi. „Nachdem wir das Gen aus diesem Experiment identifiziert hatten, haben wir es in einer Tomatensorte exprimiert. Die daraus entstandene Pflanze trug orangefarbene Tomaten – statt roter. Die verbesserte Tomate wies erhöhte Gehalte an den Pigmenten Capsanthin, Capsorubin und Beta-Carotin auf. Dies machte die neue Tomate ernährungsphysiologisch wertvoll.“
Im nächsten Teil der Studie entwickelten die Forscher Hybridtomaten, indem sie ausgewählte Sorten mit der neu entwickelten orangefarbenen Tomate kreuzten. Die daraus resultierenden Hybriden waren hinsichtlich ihres Gehalts an Beta-Carotin, Capsanthin und Capsorubin ernährungsphysiologisch viel wertvoller als die ursprünglich entwickelte Tomate.
Die Früchte dieser Hybriden seien zudem größer als die der ursprünglichen Sorten. In kontrollierten Versuchen lieferte die orangefarbene Tomate im Vergleich zu den Früchten der unveränderten Kontrollgruppe einen höheren Ertrag und wies ein verbessertes Aroma-Profil auf. Beta-Carotin, das in Gemüse und Obst bekannte orangefarbene Pigment, ist ein Provitamin A, was bedeutet, dass der Körper es in Vitamin A umwandelt, erklärte Rathinasabapathi.
„Im Allgemeinen reichern Tomaten Lycopin – das rote Pigment – an, jedoch keine hohen Mengen an Beta-Carotin“, sagte er. „Wir können mit Sicherheit sagen, dass unsere verbesserten Tomaten ernährungsphysiologisch wertvoller sind als handelsübliche Tomaten und einige der für ihren Beta-Carotin-Gehalt bekannten Lebensmittel wie Karotten und Grünkohl.“
