Aktuelle Veranstaltungen

As part of the "Política y Programa Nacional de Biotecnología agropecuaria y Forestal del Paraguay" strategy, the foundations are laid for more biotechnology in the agricultural and forestry sectors.

The strategy was signed by the government and entered into force in 2011. The modernisation of the two sectors aims to respond to global challenges such as climate change, the loss of biodiversity and a growing world population. Rural development, poverty control and increased food security are further goals that the country wants to achieve.

Uruguay besitzt seit 2011 eine nationale Biotechnologie-Strategie, den „Plan Sectorial Biotecnología 2011-2020“. 2014 trafen sich Vertreter einiger Ministerien erstmals unter dem Motto „Von der Biotechnologie zur Bioökonomie“. Eine reine Bioökonomie-Strategie gibt es bisher jedoch noch  nicht. Die nationale Aufmerksamkeit liegt vor allem auf den Entwicklungschancen, die die Konzepte für die Landwirtschaft bieten.

Die Sektorstrategie Biotechnologie wurde von einem interministeriellen Komitee beschlossen. Sie soll rechtliche Hindernisse für Biotechnologie-Produkte beseitigen, das Bewusstsein für die Nützlichkeit biotechnologischer Innovationen schärfen und Anreize für Businessinvestitionen geben.  

Since 2011, Uruguay has had a national biotechnology strategy, the "Plan Sectorial Biotecnología 2011-2020". In 2014, certain ministry representatives met for the first time under the motto "From biotechnology to the bioeconomy". However, a special bioeconomy strategy has not yet been established. National attention is mainly due to the development opportunities offered by the concepts for agriculture[C1] .

The strategy for the biotechnology sector was adopted by an inter-ministerial committee. It aims to remove legal obstacles to biotechnology products, raise awareness of the usefulness of biotechnological innovations, and provide incentives for business investments.

Die erneuerbaren Energien sind in Deutschland weiter auf dem Vormarsch. Der Ausbau von Windenergie und Photovoltaik schreitet auch 2016 weiter voran. Im Vergleich zum Vorjahr ist jedoch eine Verlangsamung des Trends festzustellen. So ging der Zubau bei der Photovoltaik von 614 Megawatt im ersten Halbjahr 2015 auf 514 Megawatt im aktuellen Jahr zurück. Auch der Ausbau der Windenergie hat sich verlangsamt. Während an Land mehr Anlagen installiert wurden, fiel der Zubau auf See um gut 85%. Bei den anderen Technologien (Biomasse, Biogas, Wasserkraft und Geothermie) fand kein nennenswerter Leistungsausbau statt. 

Dr. Thomas Bumm
Universitätsklinikum Würzburg - Medizinische Klinik und Poliklinik II - Abt. Hämatologie und Onkologie

Bumm_T@ukw.de

Kurzzusammenfassung:

Krebsimmuntherapien machen sich die Schlagkraft von T-Zellen des Immunsystems zunutze – diese hoch spezialisierten Zellen können Krebszellen attackieren und eliminieren. Doch damit die T-Zellen überhaupt als Killer aktiv werden, müssen sie zielgenau an Krebszellen binden. In der Leukämie-Therapie werden für das zielgerichtete Binden bereits sehr erfolgreich sogenannte bi-spezifische Antikörper eingesetzt. Ein in Deutschland entwickeltes Medikament sorgt wie eine Art molekularer Adapter dafür, dass T-Zellen direkt an Krebszellen binden. Bisher beschränkt sich die Anwendung der bi-spezifischen Antikörper jedoch auf sehr wenige Krebsformen – zudem treten manchmal aufgrund mangelnder Spezifität heftige Nebenwirkungen auf.

Das Würzburger Team um Gernot Stuhler und Thomas Bumm hat ein völlig neues Antikörperformat entwickelt, das die T-Zellen noch zielgerichteter zu Krebszellen führen kann. Es basiert auf zwei unvollständigen Antikörper-Modulen – jedes für sich ist gegen eine andere Zielstruktur auf Krebszellen gerichtet. Das Konzept dieser Hemibodies: auf der Oberfläche einer Krebszelle angedockt vereinigen sich die beiden „halben Portionen“ des Antikörpers zu einem kompletten Ganzen. Erst im Duett wird der Antikörper funktionstüchtig und beginnt, T-Zellen für die Zerstörung der Krebszellen heranzulotsen. Das Kombi-Medikament baut sich also erst vor Ort im Tumor fertig zusammen und löst dort eine gezielte Immunreaktion aus.

In der ersten GO-Bio-Förderphase plant das Team um Stuhler und Bumm am Universitätsklinikum Würzburg die komplette präklinische Entwicklung eines Hemibody-Paares gegen das Multiple Myelom, einer zum jetzigen Zeitpunkt unheilbaren Erkrankung des Knochenmarks. In einem nächsten Schritt sollen die Myelom-spezifischen Hemibodies nach GMP-Standards produziert werden. Die im GMP-Prozess hergestellten Hemibodies werden detailliert geprüft und sollen in der zweiten GO-Bio-Periode in einer klinischen Phase-I/II-Studie zur Anwendung kommen.

Dr. Nikolaos Deliolanis
Fraunhofer IPA Mannheim
Projektgruppe für Automatisierung in der Medizin und Biotechnologie
nikolaos.deliolanis@ipa.fraunhofer.de

Kurzzusammenfassung:

Digitale Kameras in Endoskopen und OP-Mikroskopen sind als optische Hilfe in der Chirurgie nicht mehr wegzudenken. Die Sensoren von Farbkameras in der Medizintechnik erfassen in der Regel die Informationen, die auch das menschliche Auge wahrnimmt. Doch im Gewebe stecken noch viel mehr optische Informationen als bloß die sichtbaren Grundfarben. Mit der Echtzeit-Multispektral-Bildgebung (rMSI) offenbaren sich Bildinformationen, die mithilfe von Fluoreszenz-Kontrastmitteln entstehen oder die durch Absorptionseigenschaften des Gewebes vorhanden sind. Auf diese zusätzlichen Informationen hat es das Team um Nikolaos Deliolanis der Projektgruppe für Automatisierung in der Medizin und Biotechnologie des Fraunhofer  IPA in Mannheim abgesehen.

Mit dem Projekt „Seeing Beyond“ will das Team um Deliolanis die rMSI-Technik in die medizinische Anwendung bringen. Es werden Systeme entwickelt, die gängige Endoskope und Operationsmikroskope um die Eigenschaften der Multispektral-Bildgebung ergänzen und somit die Darstellungsoptionen bei Diagnose oder chirurgischen Eingriffen um ein Vielfaches erweitern können.

rMSI ermöglicht es, verschiedene fluoreszierende Moleküle zur gleichen Zeit sichtbar zu machen, um während des Eingriffs in einem Gewebe anatomische, funktionale und pathologische Eigenschaften zu erkennen. So sollen Tumorränder besser von gesundem Gewebe abgrenzbar sein. Die Technik basiert auf Lichtquellen mit moderner LED-Technik in Kombination mit optischen Filtern und innovativen Bildverarbeitungsverfahren. Einen Prototyp ihres Systems haben die Fraunhofer-Ingenieure bereits an Gewebeattrappen sowie in Mäusen erfolgreich erprobt. In den kommenden fünf Jahren wollen sie ein rMSI-Basissystem und ein erweitertes Modell zur Marktreife entwickeln, mit dem etablierte chirurgische Geräte ausgerüstet werden können. Die Geräte sollen zunächst bei Hirntumor- und Blasentumor-OPs sowie bei chirurgischen Eingriffen an der Niere zum Einsatz kommen. Bereits in der ersten Phase von GO-Bio will das Team um Deliolanis die neuartige Medizintechnik in klinischen Studien in Kooperation mit der Urologischen Universitätsklinik Ulm erproben.

Dr. med. Dietmar Frey
Charité – Universitätsmedizin Berlin – Klinik für Neurochirurgie
dietmar.frey@charite.de

Kurzzusammenfassung:

Etwa 260.000 Menschen erleiden in Deutschland jedes Jahr einen Schlaganfall. Damit steigt auch das Risiko, einen weiteren Infarkt der Hirngefäße zu erleiden. Experten zufolge kommt es bei 15 Prozent der Patienten innerhalb eines Jahres zu einem erneuten Schlaganfall. Obwohl die klinischen Symptome und die Ursachen des Schlaganfalls von Patient zu Patient sehr unterschiedlich sind, fehlt es in der klinischen Versorgung derzeit an individuellen und personalisierten Diagnostik- und Therapiestrategien.

Hier setzt das GO-Bio-Projekt des Berliner Teams um den Neurochirurgen Dietmar Frey an. Die Forscher von der Charité haben in den vergangenen Jahren einen Prototypen eines Computermodells entwickelt. Mit diesem digitalen Diagnostik-Verfahren wollen sie erstmals eine genau auf den jeweiligen Patienten abgestimmte Schlaganfallprognose erstellen. Daneben kann mit dieser Simulationssoftware die beste individuelle Therapie ermittelt werden, um Schlaganfälle zu verhindern.

Das Besondere: die Software bedient sich allgemein verfügbarer klinischer Daten, um eine personalisierte Risikovorhersage und Therapieplanung zu ermöglichen. Auf der Grundlage patientenbezogener MRT- oder CT-Aufnahmen des Gehirns sowie verschiedener Blutdruckwerte simuliert die Software wie sich die Hirndurchblutung bei verschiedenen Blutdrücken verhält. Das System beziffert das Schlaganfallrisiko auf einer Skala von eins bis fünf und vergleicht verschiedene Therapieoptionen. Der behandelnde Arzt erhält am Ende einen personalisierten Ergebnisreport, aus dem die verschiedenen Durchblutungsszenarien und Therapieoptionen hervorgehen und die bestmögliche Behandlungsmethode für den Schlaganfallpatienten empfohlen wird.

In der ersten Phase von GO-Bio wollen die Berliner Mediziner ihr Software-System in klinischen Studien validieren, weiterentwickeln und für die Markteinführung vorbereiten. Die Software soll zunächst an Patienten, die einen kleinen Schlaganfall (Minor stroke, TIA) erlitten haben, eingesetzt werden. Hier soll analysiert werden, wie die Therapie beeinflusst wird und ob die empfohlene Behandlungsart tatsächlich einen Schlaganfall verhindert hätte.

Prof. Dr. Richard Kroczek
Charité – Universitätsmedizin Berlin / Comprehensive Cancer Center
KroczekR@rki.de

Kurzzusammenfassung:

Die Körperabwehr eines Patienten per Impfung auf die Bekämpfung von Krebszellen scharf stellen – dieses Ziel verfolgen Biomediziner schon lange. Doch bislang sind bei diesem Immuntherapie-Ansatz echte Behandlungserfolge rar. Warum das so ist, haben Immunbiologen erst in den vergangenen Jahren enträtselt: Tumorzellen haben viele Tricks entwickelt, um dem Radar des Immunsystems zu entgehen. Das Team um den Mediziner Richard Kroczek will diese Strategien mit einer neuen Impfstofftechnologie durchkreuzen.

Die Berliner Forscher wollen eine therapeutische Vakzine herstellen, die die zelluläre Immunabwehr im Körper ankurbelt und gefechtsbereit macht. Die Rolle als „Auftragskiller“ kommt dabei den zytotoxischen T-Zellen zu. Sie sind als spezialisierte Jäger in der Lage, Krebszellen aufzuspüren und sie zu beseitigen. Damit sie die entarteten Zellen als Ziel für ihre Attacken erkennen, sind weitere Immunzellen als „Scharfmacher“ nötig – die dendritischen Zellen. Sie eichen die T-Zellen auf ihr Ziel, indem sie ihnen Bruchstücke fremder Tumor-Strukturen über ihre Zelloberfläche präsentieren.

Mit der AmpliVak-Technologie gelingt es Kroczeks Team, eine bestimmte Gruppe von dendritischen Zellen mit einer Krebsprotein-Zielstruktur auszustatten. Die Injektion des Antigens genügt, um die T-Killerzellen scharf zu machen. Darüber hinaus haben die Forscher Methoden entwickelt, die Killerzellen stark zu vermehren. Bei Mäusen wurde auf diese Weise eine T-Zell-Immunantwort ausgelöst, die um den Faktor 100 höher liegt als bisher möglich. Der Impfstoff war hochwirksam und zeigte keine Nebenwirkungen.

In der ersten Förderphase von GO-Bio will das Team, das vom Robert Koch-Institut an das Comprehensive Cancer Center der Charité wechselt, einen Impfstoff gegen Tumore im Hals-Nasen-Ohren-Bereich entwickeln, die von Humanen Papillom-Viren (HPV) ausgelöst werden. Die präklinische Entwicklung des Impfstoffs soll so weit vorangetrieben werden, dass in der zweiten GO-Bio-Förderphase in einigen Jahren klinische Studien starten können. Die AmpliVak-Technologie wird zudem für die personalisierte Therapie anderer Krebsformen weiterentwickelt.

Der Strukturwandel im Rheinischen Revier ist in vollem Gange. Wo derzeit noch Braunkohle abgebaut wird, entsteht eine Modellregion für nachhaltiges und biobasiertes Wirtschaften. Doch unter welchen Bedingungen kann der Strukturwandel im Rheinischen Revier hin zu einer Modellregion Bioökonomie gelingen? Im Rahmen des Begleitforschungsprojektes „Bioökonomie – Verstehen. Verbinden. Unterstützen“ suchen Forschende der RWTH Aachen, der TU Dortmund und des Instituts für Pflanzenwissenschaften (IBG-2) des Forschungszentrums Jülich gemeinsam nach Antworten. Das Dortmunder Team um Steffen Strese widmet sich dabei der Frage, was Unternehmen und Start-ups zur Gründung und Ansiedlung im Rheinischen Revier treibt und welche Stärken und Hürden damit einhergehen.

Unter welchen Bedingungen kann der Strukturwandel im Rheinischen Revier zu einer Modellregion Bioökonomie gelingen? Dieser Frage gehen Forschende der RWTH Aachen, der TU Dortmund und des Instituts für Pflanzenwissenschaften (IBG-2) des Forschungszentrums Jülich (FZ Jülich) im Begleitforschungsprojekt „Bioökonomie – Verstehen. Verbinden. Unterstützen“ nach. Neben der regionalen Vernetzung aller Bioökonomie-Akteure spielt die Kommunikation und Wissensvermittlung eine entscheidende Rolle. Diesen Part übernimmt ein Team um Christian Klar am FZ Jülich. Hier wurde im Rahmen des Projektes eine Geschäftsstelle etabliert, um den Transfer der Erkenntnisse aus der Begleitforschung sowie den beiden Flagship-Projekten Bio4MatPro und BioökonomieREVIER in die bioökonomische Praxis zu unterstützen.

Klebstoffe sind aus unserem Alltag nicht wegzudenken. Mit ihrer Hilfe lassen sich unterschiedlichste Materialien wie Glas und Kunststoff oder gar Holz und Metall verbinden und damit sorgen sie für eine lange Haltbarkeit der verschiedensten Produkte. Doch Klebstoffe basieren meist auf erdölbasierten Rohstoffen und sind äußerst stabil, wodurch das Recycling erschwert wird. Im Projekt BIOVIN haben Forschende vom Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT) in Rostock gemeinsam mit dem Klebstoffspezialisten Henkel an biobasierten Klebstoffen geforscht, die sich wieder lösen lassen.

Im Rahmen des dreijährigen Vorhabens, das vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert wurde, entwickelten die Projektpartner auf Basis von Kohlehydraten und Pflanzenölen neue Synthesebausteine für sogenannte entklebbare Klebstoffe. Aus den kommerziell verfügbaren biobasierten Plattformchemikalien, die aus Lignocellulose gewonnen wurden, konnte das Team eigenen Angaben zufolge mithilfe der Katalyse organische Verbindungen – konkret Diole und Polyole – in großen Mengen herstellen. Dabei handelt es sich um Zwischenprodukte, die zur Polymerherstellung benötigt werden.

Neue katalytische Synthesemethode entwickelt

Am LIKAT wurde hierfür eine katalytische Synthesemethode entwickelt, die es ermöglicht, „nahezu jedes biobasierte Polyol oder Phenol in Vinylether umzuwandeln“ – also in Monomere, die zur Herstellung polymerer Klebstoffe genutzt werden. „Mit einer Ausbeute von bis zu 98 % und einer deutlich geringeren Bildung unerwünschter Beiprodukte ist der Prozess selektiver, effizienter und umweltfreundlicher als das bisher bedeutendste, kommerzielle Verfahren“, berichten die Forschenden.

Im Projekt wurden die neuen Polyole zum einen als Reaktivkomponenten in Polyurethanklebstoffen getestet. Zum anderen wurden Diole und Polyole zu neuen, biobasierten, multifunktionellen Divinylethern (DVE) verarbeitet, aus denen wiederum entklebbare Klebstoffe entstanden.

Vinylether-basierte Polymere für entklebbare Klebstoffe

Diese neuen biobasierten Klebstoffverbindungen hafteten demnach besonders gut auf Kunststoffen, auf Metallen hingegen schlechter. Zudem überzeugten sie mit einer „niedrigeren Toxizität und einem angenehmeren Geruch“ im Vergleich zu den erdölbasierten Verbindungen. Auch lassen sich die neuen Klebstoffe durch Hitze, Licht oder Säure gezielt wieder entkleben, berichten die Forschenden. „Die Entklebung gelang bei milden Versuchsbedingungen sowohl durch thermische als auch durch chemische Spaltung und wurde durch spektroskopische Untersuchungen nachgewiesen.“

Enormes Potenzial für recyclingfreundliche Klebstoffe

Mithilfe entklebbarer Klebstoffe ließen sich viele Elektronikprodukte oder Haushaltsgeräte nicht nur besser reparieren, sondern auch besser recyceln und damit Rohstoffe einsparen. Auch wenn es noch Optimierungsbedarf gebe, so würden die neu entwickelten Vinylether-basierten Polymere bereits heute ihr „enormes Potenzial für neue, recyclingfreundliche Klebstoffsysteme“ zeigen, schreiben die Forschenden. Demnach testet der Projektpartner Henkel erste Prototypen der neu entwickelten Klebstoffverbindungen. Sollten die Tests erfolgreich sein, will das Unternehmen die ausgewählten Vinylether im kommerziellen Maßstab herstellen lassen. 

bb

Adhesives are an integral part of our everyday lives. They can be used to bond a wide variety of materials such as glass and plastic or even wood and metal, ensuring the durability of a wide range of products. However, adhesives are usually based on petroleum-based raw materials and are extremely stable, which makes recycling difficult. In the BIOVIN project, researchers from the Leibniz Institute for Catalysis (LIKAT) in Rostock have joined forces with adhesives specialist Henkel to research bio-based adhesives that can be removed again.

As part of the three-year project, which was funded by the German Federal Ministry of Food and Agriculture (BMEL), the project partners developed new synthetic building blocks for so-called releasable adhesives based on carbohydrates and vegetable oils. According to the team, they were able to produce large quantities of organic compounds - specifically diols and polyols - from the commercially available bio-based platform chemicals obtained from lignocellulose using catalysis. These are intermediate products that are required for polymer production.

New catalytic synthesis method developed

A catalytic synthesis method was developed at LIKAT that makes it possible to ‘convert almost any bio-based polyol or phenol into vinyl ether’ - i.e. into monomers that are used to produce polymer adhesives. ‘With a yield of up to 98% and a significantly lower formation of undesirable by-products, the process is more selective, efficient and environmentally friendly than the most important commercial technique to date,’ report the researchers.
 

In the project, the new polyols were tested as reactive components in polyurethane adhesives. In addition, diols and polyols were processed into new, bio-based, multifunctional divinyl ethers (DVE), which in turn were used to produce de-adhesive adhesives.

Vinyl ether-based polymers for release adhesives

These new bio-based adhesive compounds were found to adhere particularly well to plastics, but less well to metals. They also boasted ‘lower toxicity and a more pleasant odour’ compared to petroleum-based compounds. The researchers report that the new adhesives can also be specifically de-bonded using heat, light or acid. ‘De-adhesion was achieved under mild test conditions through both thermal and chemical decomposition and was verified by spectroscopic analyses.’

Enormous potential for recycling-friendly adhesives

With the help of debonding adhesives, many electronic products or household appliances could not only be repaired more effectively, but also recycled more efficiently, thus saving raw materials. Even if there is still room for optimisation, the newly developed vinyl ether-based polymers are already demonstrating their ‘enormous potential for new, recycling-friendly adhesive systems’, the researchers write. Accordingly, project partner Henkel is testing the first prototypes of the newly developed adhesive compounds. If the tests are successful, the company intends to have the selected vinyl ethers produced on a commercial scale.

bb

Bis 2050 soll die Weltbevölkerung auf rund 9,7 Milliarden Menschen anwachsen, deren Ernährung eine globale Herausforderung wird. Längst wird daran geforscht, Grundnahrungsmittel wie Reis ertragreicher und auch hinsichtlich der Inhaltsstoffe nahrhafter zu machen. Beispielsweise enthalten sogenannte HAHP-Reisorten (high amylose, high protein) im Vergleich zu herkömmlichen Reissorten besonders viel Protein und das Kohlenhydrat Amylose. Sie sind damit vor allem für Menschen mit Proteinmangel und auch für Diabetiker geeignet. Forschenden des Internationalen Reisforschungsinstituts (IRRI) auf den Philippinen und des Max-Planck-Instituts für molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam ist es nun gelungen, HAHP-Reissorten mit weiteren positiven Eigenschaften zu entwickeln.

Kreuzungen, Genanalysen und Genom-Editierung als Grundlage

Herkömmliche Reissorten besitzen einen niedrigen Proteingehalt von 2 bis 8% und einen hohen Kohlenhydratanteil von bis zu 80%. Welche Gene für diese Zusammensetzung verantwortlich sind, hat das Forscherteam durch Kreuzungsexperimente zwischen den Reissorten Samba Mahsuri und IR36ae sowie mithilfe von DNA-Analysen herausgefunden.

Wie das Team in der Fachzeitschrift „PNAS“ berichtet, wird der Gehalt der schwer verdaulichen Amylose im Reiskorn durch das Gen sbeIIb beeinflusst und damit auch der glykämische Index. Der glykämische Index besagt, wie stark ein kohlenhydrathaltiges Lebensmittel auf den Blutzuckerspiegel wirkt und ob es für Diabetiker geeignet ist. Den Forschenden zufolge gelang es mithilfe der Genschere CRISPR-Cas durch den Austausch einer einzelnen Base des sbeIIb-Gens, den Amylose-Gehalt im Reiskorn um 8% zu steigern und zugleich den glykämischen Index um 60% zu reduzieren. 

Wertvolle Inhaltsstoffe und hohe Erträge

Darüber hinaus überzeugt der neu entwickelte Reis mit weiteren wichtigen Inhaltsstoffen: Er enthält eine Fülle essenzieller Aminosäuren wie Histidin, Isoleucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin und Valin. Diese lebenswichtigen Aminosäuren müssen über die Nahrung aufgenommen werden, weil sie vom Körper nicht selbst produziert werden können. „Die neuen Reissorten könnten in Regionen eine wichtige Quelle für Proteine und essenzielle Aminosäuren wie Lysin werden, in denen Reis ein Grundnahrungsmittel ist“, sagt Alisdair Ferni vom Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie.

Noch etwas ist besonders an den neu entwickelten Sorten: Den Forschenden zufolge liefern die neuen Pflanzen ähnlich hohe Erträge wie sogenannte Hochertragssorten, was für HAHP-Reis nicht selbstverständlich ist. 

Mögliche EU-Zulassung für gentechnikfreie Reissorten

Neben den neuen genom-editierten Pflanzen konnten die Forschenden den proteinreichen und zuckerarmen Reis auch mithilfe konventioneller Züchtung herstellen. „Solcher HAHP-Reis wäre deshalb nicht von einer künftigen Änderung des EU-Gentechnikgesetzes betroffen, denn er ist ja nicht gentechnisch verändert. Er könnte also auch in der EU zugelassen werden“, sagt Rhowell Tiozon Jr. vom Internationalen Reisforschungsinstitut.
Die Forschenden wollen nun die gezielte Züchtung künftig auch an Reissorten in Asien und Afrika vornehmen und so die Nahrungsgrundlage für möglichst viele Menschen verbessern.

am/bb

The world's population is expected to grow to around 9.7 billion people by 2050, and feeding them will be a global challenge. Research has long been underway to make staple foods such as rice more productive and also more nutritious in terms of their ingredients. For example, so-called HAHP rice varieties (high amylose, high protein) contain particularly high levels of protein and the carbohydrate amylose compared to conventional rice varieties. This makes them particularly suitable for people with a protein deficiency and also for diabetics. Researchers at the International Rice Research Institute (IRRI) in the Philippines and the Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology in Potsdam have now succeeded in developing HAHP rice varieties with additional positive properties.

Crossbreeding, genetic analyses and genome editing as a basis

Conventional rice varieties have a low protein content of 2 to 8% and a high carbohydrate content of up to 80%. The research team found out which genes are responsible for this composition through crossing experiments between the rice varieties Samba Mahsuri and IR36ae and with the help of DNA analyses.

As the team reports in the scientific journal "PNAS", the content of the poorly digestible amylose in the rice grain is influenced by the gene sbeIIb and therefore also the glycaemic index. The glycaemic index indicates how strongly a carbohydrate-containing food affects blood sugar levels and whether it is suitable for diabetics. According to the researchers, by replacing a single base of the sbeIIb gene using the CRISPR-Cas gene scissors, it was possible to increase the amylose content in the rice grain by 8% and at the same time reduce the glycaemic index by 60%.

Valuable ingredients and high yields

The newly developed rice also convinces with other important ingredients: It contains a wealth of essential amino acids such as histidine, isoleucine, lysine, methionine, phenylalanine and valine. These vital amino acids must be obtained from food because they cannot be produced by the body itself. ‘The new rice varieties could become an important source of proteins and essential amino acids such as lysine in regions where rice is a staple food,’ says Alisdair Ferni from the Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology.

There is something else special about the newly developed varieties: according to the researchers, the new plants deliver yields similar to so-called high-yielding varieties, which is not a given for HAHP rice.

Possible EU authorisation for GMO-free rice varieties

In addition to the new genome-edited plants, the researchers were also able to produce the high-protein, low-sugar rice using conventional breeding methods. ‘Such HAHP rice would therefore not be affected by a future amendment to the EU Genetic Engineering Act, as it is not genetically modified. It could therefore also be authorised in the EU,’ says Rhowell Tiozon Jr. from the International Rice Research Institute.
The researchers now want to carry out targeted breeding on rice varieties in Asia and Africa in the future in order to improve the food supply for as many people as possible.

am/bb

Laut einer Studie von Greenpeace Nordic konkurrieren die geschätzten Methanemissionen von 29 großen Fleisch- und Molkereiunternehmen mit denen der 100 größten fossilen Brennstoffunternehmen der Welt.

Der Greenpeace-Bericht mit dem Titel „Turning down the heat: Pulling the Climate Emergency Brake on Big Meat and Dairy“ legt dar, dass die Klimaerwärmung durch eine Umstellung des Ernährungssystems, die mit den Richtlinien der EAT-Lancet Planetary Health Diet übereinstimmt, deutlich verlangsamt werden könnte. Der Studie zufolge würde sich die Erde um weitere 0,32 Grad Celsius erwärmen, bliebe die Fleisch- und Milchindustrie unreguliert. Eine Abkehr von der Überproduktion und dem übermäßigen Konsum tierischer Produkte bis 2050 könnte hingegen zu einer Abkühlung um 0,12 Grad Celsius führen. 

Auch ein bereits im Juli von der Boston Consulting Group (BCG), dem Good Food Institute (GFI) und Synthesis Capital veröffentlichter Bericht besagt, dass alternative Proteine, wenn sie die Hälfte des Marktanteils am globalen Proteinmarkt erreichen, die Treibhausgasemissionen der Landwirtschaft und der Landnutzung bis 2050 um fast ein Drittel reduzieren würden. Diese Verlagerung würde jährlich 5 Gigatonnen CO2-Äquivalente einsparen, was wiederum dem Ausscheiden von 50% der benzinbetriebenen Autos aus dem Verkehr entsprechen würde.

Ob Landwirtschaft, Verkehr oder Wohnungsbau: Land ist eine knappe und hart umkämpfte Ressource. Doch wie Land genutzt wird, hat maßgeblichen Einfluss auf Klima, Biodiversität und Ernährungssicherheit. Wie könnte eine gerechte und nachhaltige Landnutzung in Zukunft aussehen? Diese Frage stand im Fokus der Zukunftswerkstatt „Landwende: Wie wollen wir Leben?“. Im Rahmen der Veranstaltung, die im April dieses Jahres in Halle von der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina durchgeführt wurde, haben sich insgesamt 29 junge Erwachsene mit diesem Thema auseinandergesetzt und Wege aus dem sogenannten Trilemma gesucht.
 

Zukunftsvision als visuelle Erzählung erschienen

Unterstützt vom Fraunhofer-Institut für Innovationsforschung ISI entwickelten die Teilnehmenden im Alter von 18 und 27 Jahren im Laufe des fünftägigen Treffens Visionen eines idealen Landkreises im Jahr 2070.

Diese Vision wurde nun als visuelle Erzählung – als „Graphic Novel“ – veröffentlicht. Zeichnungen und Wortblasen geben hier Einblicke in den Visionsprozess der Zukunftswerkstatt. Schritt für Schritt wird aufgezeigt, wie sich die Vision entwickelt hat.

Konkrete Schritte zur Gestaltung der Landwende

Die Vision zur Landwende beruht demnach auf den fünf Kategorien „Miteinander und soziale Gerechtigkeit“, „Bildung und Versorgung“, „Ressourcennutzung“, „Landschaftsbild und Landschaftsnutzung“ sowie „Wirtschaft und Kreisläufe“. Zu jedem einzelnen Thema wurden Thesen formuliert, diskutiert und Visionen entwickelt. Die Novelle zeigt schließlich konkrete Schritte auf, wie die Gesellschaft die Landwende schaffen und gestalten kann.