Kürbisgewächse, zu denen neben Kürbissen auch Zucchini, Gurken und Melonen gehören, haben eine unangenehme Eigenschaft. Im Gegensatz zu vielen anderen Pflanzen nehmen sie große Mengen an bestimmten Schadstoffen aus dem Boden auf und speichern diese in ihren Früchten. Darunter sind zum Beispiel langlebige Chemikalien wie Dioxine, die massive Gesundheitsschäden verursachen können.
Die leckersten, größten und giftigsten Kürbisse
Forscher der Universität Kobe in Japan wollten herausfinden, warum gerade diese Nutzpflanzen Schadstoffe ansammeln. Dazu untersuchten sie die Biochemie der Kürbisgewächse sowie ihre genetische Ausstattung. So identifizierten sie spezielle Proteine, die Schadstoffe an sich binden und durch die Pflanze transportieren können. Diese befinden sich nicht nur innerhalb der Zellen, sondern auch im Pflanzensaft. Dadurch können sich die Schadstoffe in der ganzen Pflanze verteilen und in ihren Blättern und Früchten ansammeln.
Kürbisse: Proteine transportieren Schadstoffe bis in die Früchte
Auch einige andere Pflanzenarten besitzen diese Proteine, jedoch nur innerhalb ihrer Zellen, im Pflanzensaft treten sie nicht auf. Entscheidend dafür ist eine kleine Veränderung in der Aminosäuresequenz der DNA-Abschnitte, die die Proteine kodieren. Diese bestimmt, ob das Protein nach außen in den Saft abgegeben wird oder innerhalb der Zelle verbleibt. Nur wenn die Proteine auch im Pflanzensaft auftreten, können sie die Schadstoffe von den Wurzeln bis in oberirdische Pflanzenteile wie Blätter oder Früchte transportieren.
Um das zu belegen, experimentierten die Forscher mit Tabakpflanzen, in deren Genom sie die entsprechende DNA-Variante der Kürbisgewächse künstlich eingebaut hatten. Auch diese waren in der Lage, Schadstoffe in ihre Blätter zu transportieren, im Gegensatz zu genetisch unveränderten Tabakpflanzen.
Auch wenn Kürbisgewächse Schadstoffe besonders gut aufnehmen, bestehe kein Anlass zur Sorge, sagt Prof. Hideyuki Inui, der Leiter der Studie: "Die Konzentrationen erreichen keine unmittelbare Vergiftungsgefahr, sodass keine gesundheitlichen Bedenken bestehen, solange keine großen Mengen auf einmal verzehrt werden." Für Kürbisbauern stelle aber selbst eine geringe Anreicherung ein ernstes Problem dar, so Inui, denn für bestimmte Schadstoffe werden mitunter Höchstmengen an Rückständen festgelegt: "Werden diese Grenzwerte überschritten, dürfen die Produkte nicht verkauft werden."
Die Wissenschaftler hoffen, dass sich auf Grundlage ihrer Forschungsergebnisse künftig durch gezielte genetische Veränderungen Sorten züchten lassen, die keine Schadstoffe aus dem Boden in ihren Früchten speichern. Umgekehrt könnten die Erkenntnisse dabei helfen, Pflanzen zu züchten, die ganz gezielt Schadstoffe aus kontaminierten Böden aufnehmen, um diese zu dekontaminieren.
