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Dank DNA-Entschlüsselung soll Kaffee widerstandsfähiger und aromatischer werden

Einem internationalen Forscherteam ist es gelungen die über 25.000 Gene der Robusta-Kaffeepflanze zu sequenzieren.

von Jason Koebler und Max Hoppenstedt
06 September 2014, 8:00am

Bild: imago | Nature Picture Library 

Jedes Jahr wird weltweit Kaffee im Wert von 11,5 Milliarden Euro exportiert, hauptsächlich aus Entwicklungsländern. Genetisch war eine der ökonomisch wertvollsten Pflanzen der Welt hingegen bisher kaum erforscht. Nun hat ein internationales Forscherteam das Erbgut der Robusta-Kaffeepflanze vollständig entschlüsselt. Die über 25.000 identifizierten Gene liefern nicht nur Aufschluss über aromatische Besonderheiten und die Bildung von Koffein, ihre Analyse könnte auch den Herstellungsprozess des allseits beliebten morgendlichen Wachmachers stark verändern.

Das beste an der in Science veröffentlichten Studie ist aber, dass die Sequenzierung vor allem den ärmeren Produktionsländern zugute kommen könnte. Das wäre nicht weniger als ein Wendepunkt der wissenschaftlichen Untersuchung von Kaffee. Eine entschlüsselte Genom-Sequenz gibt Forschern nämlich eine Grundlage zur Entwicklung genetischer Modifikationen, die auch eine widerstandsfähigere Zucht ermöglichen könnten: So könnte die Pflanze robuster werden, mehr Früchte tragen, der Koffeingehalt reguliert werden und Kaffee bitterer oder milder schmecken. Aus produktionstechnischer Sicht weisen genveränderte Pflanzen durchaus große Erfolge auf. Gleichzeitig gibt es allgemein nach wie vor eine kontroverse öffentliche Debatte um die gesundheitlichen Folgen genetisch modifizierter Organismen in der Nahrungsmittelproduktion.

Der mangelhafte Forschungsstand der Arabica-Kaffeepflanze—beziehungsweise ihrer etwas mieser schmeckende Cousine Robusta, die aktuell sequenziert wurde—liegt zum Teil auch darin begründet, dass die wohlhabenden Länder zwar gerne Kaffee trinken, aber selbst keinen produzieren. Auch die genetische Vielfalt der Kaffeepflanze hat darunter in den vergangenen Jahren bereits stark gelitten: So hat sich eine Art Inzucht-Sorte herausgebildet, die anfällig gegenüber minimalen Klimaschwankungen und Parasiten ist. Unter dem Namen „Kaffeerost" geläufig, fielen dem Parasiten bereits große Teile der Ernte in Mittelamerika zum Opfer.

Die gute Nachricht ist, dass die Menschen endlich kapiert haben, dass die Zucht tonnenweiser identischer Kaffeepflanzen ins Desaster führt. In den vergangenen Jahren wurde daher viel Geld in Kaffee-Forschungszentren auf der ganzen Welt gesteckt (ich habe mal eines davon in Kolumbien besucht). Der Forscher Dani Zamir, von der hebräischen Universität in Jerusalem, kommentierte die aktuelle Entwicklung in Science folgendermaßen:

„Die Gefährdung der Kaffeepflanze sollte ein Ansporn für alle Beteiligten sein, um bei Genom-basierten Zuchtprojekten international zusammenzuarbeiten."

Die Evolution des Koffeins

Außerdem liefert die detaillierte Analyse der Wildsorte Robusta neue Erkenntnisse über die evolutionäre Entstehung des Koffeins. Wie Sciencexx schreibt, kann Koffein als „Eigenerfindung" der Kaffeepflanze gelten. Mit anderen Worten ist die Evolution mindestens zweimal auf die Idee pflanzlicher Koffeeinproduktion gekommen. Das internationale Forscherteam konnte nämlich auch zeigen, dass die für die Koffeinproduktion verantwortlichen Enzyme im Kaffee sich deutlich von den Koffeinenzymen im Tee oder Kakao unterscheiden, wie es im Science Paper heißt:

„Das spricht dafür, dass die Koffein-Biossynthese mindestens zwei Mal unabhängig voneinander entstanden ist."

Die aktuelle Entwicklung legt auch die Grundlage, dass dir dein Lieblingscafé vielleicht schon bald genetisch veränderten Kaffee anbietet, damit er so schmeckt und wirkt, wie du ihn magst—oder zumindest in der Zucht die zunehmenden Klimaschwankungen überlebt.

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