Die Zinkwerte in Nutzpflanzen wie Reis könnten bald durch die Nutzung eines Zink bindenden Mechanismus, der den Pflanzen hilft, dieses wichtige Spurenelement aus dem Boden aufzunehmen, gesteigert werden.
Zink ist ein wichtiges Spurenelement und unverzichtbar in der Ernährung der Menschen. Da rund 25% der Weltbevölkerung an einem Mangel an Zink leiden, könnte eine Erhöhung dieses Minerals in Nahrungspflanzen einen effektiven Weg zur Verbesserung der globalen Gesundheit darstellen.
Das EU-finanzierte Projekt STABLE PLANT (A new tool to study in-situ micronutrient uptake and translocation in plants) befasste sich mit Möglichkeiten, wird die Aufnahme von Zink durch Pflanzen in zinkarmen Böden verbessert werden kann. Da Reis ein Grundnahrungsmittel vieler Entwicklungsländer ist, entwickelte STABLE PLANT ein Modellsystem, um die Zinkaufnahme von Reis zu analysieren.
Der Forschung ist bereits bekannt, dass Pflanzen in eisenarmen Böden Metallbindemittel in den Boden abgeben, die als Phytosiderophoren bezeichnet werden. Diese bilden mit dem Eisen lösliche Komplexe, die von den Wurzeln leichter aufgenommen werden können.
STABLE PLANT wollte sehen, ob Reispflanzen den gleichen Mechanismus verwenden, um Zink zu absorbieren. Forscher bauten verschiedene Reissorten in zinkarmen Böden auf den Philippinen an und untersuchten, welche Formen von Zink in den Böden und den Pflanzenstängeln vorhanden waren.
Die Forscher stellten fest, dass in den Pflanzenstengeln eher eine schwere Form von Zink als ein leichtere, besser lösliche vorhanden war. Dies wies darauf hin, dass die Pflanzen das schwere, weniger lösliche Zink mithilfe von Phytosiderophoren absorbierten.
Um den Mechanismus weiter zu untersuchen, verwendeten die Forscher ein anderes Metallbindemittel, das auf die gleiche Weise wie Phytosiderophoren funktioniert. Sie fanden heraus, dass es in der Tat eher Komplexe mit schwerem Zink als mit der leichteren Form bildete.
Dieser Zusammenhang wurde durch die Tatsache bestätigt, dass umso mehr Zink aufgelöst wurde, desto mehr Metallbindemittel zugegeben wurde. Dieser Mechanismus, der im typischen Boden-pH-Bereich besonders wirksam ist, erlaubt es den Pflanzen Zink in Böden zu lösen, wo nur sehr wenig lösliches Zink vorhanden ist.
Diese Ergebnisse können Reiszüchtern helfen, Sorten mit einem hohen Zinkgehalt zu entwickeln, indem sie Pflanzen mit hohen Phytosiderophorenwerten schaffen. Diese Arbeit lässt sich auch auf andere Mikronährstoffe und andere Pflanzensysteme anwenden.
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