Weizen

Weizen mit reduziertem Gehalt an freiem Asparagin – Reduzierung der Bildung von Acrylamid während der Verarbeitung

Freies Asparagin erfolgreich in einem genomeditierten Weizen reduziert

Das Rothamsted Research Institut zeigte in einem Freilandversuch mit einem genomeditierten Weizen die erfolgreiche Reduzierung von freiem Asparagin im Weizenkorn ohne signifikanten Einfluss auf den Stickstoffgehalt oder den Ertrag. Mit der Reduktion des Aspargingehaltes soll später in der Verarbeitung von Mehlen im Backprozess die Entstehung von Acrylamid minimiert werden.

Der erstmalige Nachweis von Acrylamid in stärkehaltigen und hocherhitzten Lebensmitteln im Jahr 2002 löste weltweit (Forschungs-) Aktivitäten aus, da Acrylamid als potenziell cancerogen und neurotoxisch angesehen wird. Die Forschungsaktivitäten erstreckten sich u. a. auf Klärung der Entstehung von Acrylamid in Lebensmitteln, die Einflussfaktoren seiner Bildung und die technologischen Möglichkeiten einer Reduzierung oder Vermeidung der Acrylamidbildung.

Die Acrylamidbildung tritt beim Braten, Backen, Frittieren, Grillen usw. insbesondere bei Lebensmittel mit höheren Gehalten an der Aminosäure Asparagin und an reduzierenden Zuckern wie z. B. Glucose oder Fructose.

Die Reduzierung an freiem Asparagin ist und war der Ansatzpunkt für die Minderung von Acrylamidbildung.

Das Rothamsted Research Institute versuchte durch biotechnologische Verfahren in den Syntheseweg für Asparagin einzugreifen. Es entschloss sich die Synthese von Asparagin aus Asparaginsäure durch die Inaktivierung der Asparaginsynthetase zu blockieren. Mithilfe des CRISPR/Cas9-Verfahrens konnte das Gen TaASN2 für Synthetase ausgeschaltet werden. Im Gewächshausversuch unter kontrollierten Bedingungen wurde eine signifikante Reduktion des Aspargingehaltes im Weizenkorn demonstriert. Im Freilandversuch wurde nun nochmals die Minimierung an freiem Asparagin verifiziert. Gegenüber der Vergleichspflanzen lagen die Reduzierung an freiem Asparagin, dem Vorläufer für die Bildung von Acrylamid in der Maillard-Reaktion, zwischen 40 und 60 Prozent.

Raffan S., Oddy J., Meade A., Barke G. et al. (2023): Field assessment of genome edited, low asparagine wheat: Europe’s first CRISPR wheat field trial. Plant Biotechnology Journal | https://doi.org/10.1111/pbi.14026

 

17.02.2024

 

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