Gentechnik

Hopfen ist den Forschern zu geizig

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Morgenpost Online/cl

Hopfen produziert nicht nur Stoffe zum Bierbrauen, sondern auch für die Medizin. Nur: Wenige Gramm der Medizin-Grundstoffe kosten heute mehrere 1.000 Euro. Die Pflanze produziert die Stoffe in so geringem Maße, dass Forscher sie gentechnisch verändern wollen, um ihr mehr abgewinnen zu können.

Hopfen kann die Teilung von Krebszellen verhindern und Frauen über die Wechseljahre hinweghelfen. Das Problem bisher dabei: Der Hopfen produziert die Wirkstoffe so ineffizient, dass die Produktion zu teuer ist. Forscher der Universität Hohenheim wollen das mit Gentechnik ändern. Erste Erfolge sind da.

Die Wunderstoffe des Hopfens heißen 8-Prenylnaringenin - ein Phytoöstrogen - und Xanthohumol. Während das Phytoöstrogen regulierend in den Hormonkreislauf des Menschen eingreift und Frauen die Wechseljahre erträglicher machen kann, bekämpft Xanthohumol den Krebs, indem es die Teilung und Reproduktion der befallenen Zellen verhindert.

Dazu laufen komplizierte Synthese-Prozesse ab. Enzyme wandeln ständig etwas um. Die Zwischenprodukte stellen sie nicht zufrieden: Immer wieder werden die Zwischenprodukte weiter umgewandelt. Das geht so lange, bis die nutzbaren Stoffe fertig sind. Das sind nicht nur die Aroma- oder Bitterstoffe für die Herstellung von Bier, sondern auch die Stoffe für die Medizin – eben Xanthohumol und 8-Prenylnaringenin.

Das Problem: Die Aroma- und Bitterstoffe nämlich werden reichlich produziert, während die Medizin-Stoffe eher spärlich entstehen. Es sind also enorme Mengen an Hopfenblüten notwendig, um die Endstoffe in ausreichendem Maße zu erhalten. So kosten wenige Gramm medizinisch wirksamen Phytoöstrogens bis zu 1.000 Euro, Xanthohumol noch ein Vielfaches mehr.

Erschwerend kommt hinzu: Den Forschern sind die Synthesevorgänge und die relevanten Enzyme für Xanthohumol und Phytoöstrogen unbekannt. "Wir sind ihnen auf der Spur", ist sich Professor. Gerd Weber vom Institut für Pflanzenzüchtung, Saatgutforschung und Populationsgenetik der Universität Hohenheim sicher. Die Forscher wollen die Gene für eine effizientere Arbeitsweise anpassen. Dafür braucht es Geduld: Nach einer DNA-Programmierung brauchen die Hopfenstängel neun Monate, bis sie sich zur vollständigen Pflanze regenerieren und Aussagen über den Versuchserfolg ermöglichen. Nur 0,5 Prozent der Kandidaten sind dann tatsächlich transgen - erfolgreich gentechnisch verändert.

Um ihr Ziel zu erreichen, konzentrieren sich die Züchter darauf, die relevanten Gene aus Hopfen und anderen Organismen zu finden und zu isolieren. "Als zweiten Schritt wollen wir die Funktion der Hopfen-Gene optimieren oder fremde Gene aus anderen Organismen in den Hopfen einbringen", meint Professor Weber. Ein Kandidat dafür könnte zum Beispiel die Pflanze Acker-Schmalwand ( Arabidopsis thaliana ) sein.

Die Gefahr, dass sich der neue genveränderte Hopfen unkontrolliert ausbreitet, sieht Professor Weber nicht. "Die interessanten Stoffe finden sich vor allem in der weiblichen Blüte. Wir werden den Anbau des Medizinhopfens folglich auf weibliche Pflanzen beschränken, so dass auch kein Pollen verweht werden kann."

Einen wichtigen Erfolg können die Hohenheimer Forscher verbuchen. Sie wollten wissen, ob der Hopfen weniger Getränke-Grundstoffe bildet, wenn der Mensch ihm mehr Arzneistoffe abtrotzt. Sie veränderten Hopfen gentechnisch so, dass er Resveratrol produzierte. Dieser Stoff kommt sonst im Rotwein vor. Das Ergebnis: Die Pflanze lieferte viel Resveratrol, aber immer noch genau so viel Aroma- und Bitterstoffe wie zuvor.