Faserleistung von Kenaf gentechnisch erhöht

Durch die Deaktivierung eines Gens der Faserpflanze Kenaf (Hibiscus Cannabinus L.) ist es Forschen an der Tel Aviv University in Israel gelungen, die Faserproduktion des Gewächses um bis zu 50 Prozent zu erhöhen und gleichzeitig die Länge und Qualität der Fasern zu erhöhen. Ein möglicher Einsatzbereich für die gentechnisch veränderte Pflanze (GVO) ist die Papierherstellung.

Kenaf ist ein mit der Baumwolle verwandtes Malvengewächs. Der Wärmebedarf der Pflanze ist hoch (Keimtemperatur: 16 Grad). In Mitteleuropa bleibt sie grundsätzlich einjährig. Die Fasern im Stängel der Pflanze haben eine Länge von 1,5 bis 6mm und sind für die Produktion von Papier geeignet. Einen deutlichen Vorteil gegenüber Holz als Zellstofflieferant hat Kenaf bei der Flächenproduktivität. Botaniker Roni Aloni der als Professor an der Tel Aviv University das Kenaf-Züchtungsprojekt leitet, berichtet dem Technology Review: “Eine Fläche Kenaf-Pflanzen produziert in einem Jahr die gleiche Menge Zellstoff-Fasern wie eine identische Fläche mit Bäumen in 20 Jahren.”

Auch beim Herstellungsprozess vor Papier zeigt sich Kenaf als sehr geeignet: der geringe Ligningehalt von Kenaf-Fasern verringert die zum Lösen der Fasern nötige Menge an Chemikalien. Zudem ist Papier aus Kenaf bereits ohne Bleichmittel heller als das aus Holz – für blütenweißes Papier wird also weniger Bleichmittel benötigt. Chlor als Bleichmittel wird bei der Produktion von Kenaf-Papier nicht gebraucht. Dennoch ist die Herstellung von Kenaf-Papier bislang teurer als die von holzbasiertem.

Hemmung des Wachstumshormons ausgeschaltet
Ein Ansatz zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit kann über eine Erhöhung des Ertragspotenzials der Pflanze erfolgen. Diesen Weg verfolgten Aloni und seinem Team. “Wir wollten die Menge der Fasern, ihre Länge und die der Stängel der Pflanze erhöhen”, erklärt er. Dafür nutzten sie ein so genanntes Gibberelin, ein natürlich in der Pflanze vorkommendes Wachstumshormon, das im normalen Wachstumszyklus des Kenaf an einem bestimmten Punkt gehemmt wird. Mittels Sequenzierung fanden Alonis Mitarbeiter das hemmende Gen und deaktivierten es dann. Das Resultat sind bis zu 50 Prozent mehr Fasern pro Ernte, auch die Länge und Qualität der Fasern ist höher. “Damit wird Kenaf zu einem echten Cash Crop – einer wirtschaftlich sinnvollen Alternative für die Landwirte”, so Aloni. Durch die Veränderung des Erbguts rückt Kenaf ertragsmäßig etwa in die Größenordnung der Hanfpflanze, die zwischen 100 und 120 Dezitonnen pro Hektar bei einem Faseranteil von 25 bis 30 Prozent liefert.

Erste Anfragen zur Nutzung der Pflanze hat Botaniker bereits bekommen: “Eine brasilianische Firma will aus den längeren Fasern Papier, aus den kurzen Innenfasern Bioethanol als Treibstoff herstellen”, erzählt er. “Und eine italienische Firma fragte nach noch längeren Fasern, ebenfalls für die Papier- aber auch für die Bekleidungsindustrie.”

Ralf Pecenka, Experte für Faserpflanzen am Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim (ATB), kommentierte die Forschungen: “Grundsätzlich ist es schon spektakulär, dass die Forscher es geschafft haben, mittels Genmanipulation den Faseranteil so beträchtlich zu erhöhen. Auf einem anderen Blatt steht natürlich der Imagekonflikt von Kenaf als umweltfreundlicher Alternative und der Gentechnik auf der anderen Seite.”

(Vgl. Meldungen vom 2006-12-01, 2001-10-22 und 2006-07-05.)