Oktober 22, 2021

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Neue Forschungsergebnisse von USask haben das Potenzial, Bohnen zu einem neuen Favoriten zu machen

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Eine einst beliebte proteinreiche Hülsenfrucht, die das Potenzial hat, die Landwirtschaft umweltfreundlicher zu machen, wird dank eines internationalen Forschungsteams, zu dem auch Pflanzenzüchter der University of the Saskatchewan (USA) gehören, wieder an Popularität gewinnen.

Während die Bohnenpflanze einen hohen Proteingehalt hat, sich gut für den Anbau in kälteren Klimazonen eignet und in der Lage ist, den Bedarf an Dünger praktisch zu eliminieren, hat sie einen fatalen Fehler: Für etwa 400 Millionen Menschen weltweit kann der Verzehr der Bohne ernsthafte Gesundheitsprobleme verursachen. Folgen. Bei Menschen mit einem Mangel an einem bestimmten Enzym schädigt der Verzehr der Bohne die roten Blutkörperchen einer Person.

In einer Studie, die gerade in der Zeitschrift Nature Plants veröffentlicht wurde, hat ein internationales Forscherteam mit Pflanzenwissenschaftlern von USask einen wichtigen Schritt identifiziert, wie die Pflanze, auch Ackerbohne oder Saubohne genannt, die Vicin- und Convicin-Verbindungen produziert. Bei vier Prozent der Weltbevölkerung, die ein bestimmtes Gen tragen, kann die Verdauung der Bohnen die Blutkrankheit, den sogenannten Favismus, auslösen.

„Die Bohne wurde wegen des Favismus-Problems vernachlässigt“, sagte Dr. Albert Vandenberg (PhD), US-amerikanischer Züchter und Genetiker und Mitautor der Studie. „Jetzt können wir Vicin und Convicin um 99 % reduzieren, und mithilfe von Sequenzierung und Genomik sollten wir in der Lage sein, das Ziel zu 100 % zu stoppen. “

Das internationale Team, an dem auch Forscher der Universität Kopenhagen und der Universität Aarhus in Dänemark, der Universität Helsinki und des Finnischen Instituts für natürliche Ressourcen in Finnland, der Universität Reading, Großbritannien, und der Georg-August-Universität, Deutschland, beteiligt sind, hat jetzt identifizierten den biologischen Schlüsselweg, der zu Vicin und Convicin führt.

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Während Bohnen seit dem Römischen Reich angebaut werden, hat der Favismus eine ebenso lange Geschichte, wobei der griechische Philosoph Pythagoras seine Anhänger bereits im 5. Jahrhundert v. Chr. davon abhielt, die Bohnen zu konsumieren.

Durch die Identifizierung, wie die Pflanze diese Verbindungen produziert, könnten die neuen Bohnen mit niedrigem Vicin- und Convicin-Gehalt eine neue Nutzpflanze von großem Wert für Landwirte sein. Neben ihrem hohen Proteingehalt sind Bohnen außergewöhnlich gut darin, dem Boden Stickstoff zuzuführen.

„Es ist wie eine Maschine, die Stickstoffdünger ersetzt“, sagte Vandenberg. “Das hat enorme ökologische Folgen für die Zukunft der Landwirtschaft hier und weltweit.”

Durch das Hinzufügen von Bohnen zu der regulären Fruchtfolge könnten die Erzeuger einen Teil ihres Stickstoffdüngemittelverbrauchs reduzieren, sagte Vandenberg.

„Plötzlich interessiert sich jeder auf der Welt dafür“, sagte Vandenberg.

Neben dem Verzehr als Trockenbohnen werden die Bohnen auch als Frischgemüse verzehrt und stoßen aufgrund der weltweit steigenden Nachfrage nach wirksamen Pflanzenproteinen auf Interesse in der Lebensmittelindustrie.

Diese Arbeit ist der Höhepunkt von mehr als einem Jahrzehnt der Forschung und baut auf einer früheren Entdeckung von Dr. Hamid Khazaei (PhD), Vandenbergs wissenschaftlicher Mitarbeiter derzeit bei USask und bald am World Vegetable Center-Taiwan, und Co-Autor des Papiers auf. Identifizierung des spezifischen genetischen Markers von schädlichen Verbindungen.

Vandenberg geht davon aus, dass im Jahr 2022 ausreichende Mengen an Vicin- und Convicin-freiem Bohnensaatgut für die kommerzielle Produktion zur Verfügung stehen.

Die Forschung wurde durch Zuschüsse des Denmark Innovation Fund, der Academy of Finland, des British Biotechnology and Biological Sciences Research Council, der VILLUM Foundation, der Danish National Research Foundation, der Guangzhou Elite und des deutschen Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft finanziert.

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