de.wedoany.com-Bericht: Das Forschungsteam Seung am John Innes Centre hat durch biotechnologische Methoden eine Hartweizensorte mit extrem großen Stärkekörnern entwickelt. Diese Stärkekörner können bis zu mehr als doppelt so groß sein wie herkömmliche Körner und versprechen Anwendungspotenzial in der Lebensmittelverarbeitung sowie in Industriebereichen wie Papierherstellung, Pharmazie, Kosmetik und Textilien.
Das Forschungsteam entdeckte, dass zwei zelluläre Faktoren das Wachstum von Stärkekörnern begrenzen: der für das Kornwachstum verfügbare Raum im Amyloplasten und die Anzahl der Körner, die das Wachstum initiieren und um Substrate konkurrieren. Durch konventionelle Züchtungsmethoden unter Nutzung der TILLING-Mutantenbibliothek des John Innes Centre wurden Pflanzen mit Mutationen in den relevanten Genen identifiziert, die diese beiden Faktoren kontrollieren. Anschließend wurden Doppelmutanten gezüchtet, die beide Merkmale kombinieren, wodurch die Begrenzung aufgehoben wurde.
Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen zeigen, dass die A-Typ-Stärkekörner der Versuchspflanzen eine maximale Größe von 50 Mikrometern erreichen, während die typische Größe bei normalem Weizen etwa 20 Mikrometer beträgt. Mehr als die Hälfte der Körner sind größer als 30 Mikrometer, bei normalem Weizen liegt dieser Anteil bei nur 6 %.
Größere Stärkekörner werden im oberen Verdauungstrakt langsamer abgebaut, was dazu beitragen kann, den Blutzuckeranstieg nach den Mahlzeiten zu verlangsamen und positive Auswirkungen auf die Darmmikrobiota zu haben. Im industriellen Bereich vereinfachen diese Körner aufgrund ihrer besseren Trennbarkeit die Verarbeitungsprozesse in Branchen wie Papier- und Verpackungsindustrie und bieten Vorteile bei der Bindung und Verdickung.
Die Erstautorin der Studie, Rose McNelly, erklärte, dass die enorme Größe der neuen Körner die Erwartungen des Teams übertroffen habe und sogar eine Anpassung der Blende des Partikelgrößenanalysators erforderlich gewesen sei, um den vollständigen Größenbereich zu erfassen. Dr. Fred Warren, Teamleiter am Quadram Institute, wies darauf hin, dass das Team plane, aus diesem Material Nudeln herzustellen und in Humanstudien dessen Resistenz gegen Verdauung zu testen, um die Auswirkungen auf den postprandialen Blutzucker und die mikrobielle Vielfalt im Darm zu untersuchen. Das Forschungsteam betonte, dass dieser Proof-of-Concept auch auf die Verbesserung von Brotweizensorten übertragen werden könne.
Die Forschungsergebnisse wurden unter dem Titel „Targeting grain initiation and amyloplast structure creates giant starch granules in wheat“ in der Fachzeitschrift *Science Advances* veröffentlicht. PBL (die Technologietransfergesellschaft des John Innes Centre) verwaltet das aus diesem Projekt hervorgegangene geistige Eigentum.
