Amylose und Amylopektin

In herkömmlichen Kartoffeln besteht Stärke aus zwei Komponenten – Amylopektin und Amylose. Beides sind Polymere aus Glucosemolekülen, die sich jedoch deutlich in ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften unterscheiden: Amylopektin wirkt verdickend, Amylose hingegen gelierend.

In vielen technischen Anwendungen wird nur Amylopektin benötigt, und Amylose ist unerwünscht, da sie in zahlreichen Anwendungen stört. Eine Trennung von Amylopektin und Amylose ist prinzipiell möglich, jedoch mit einem hohen Energieaufwand verbunden und unwirtschaftlich. Bisher wird daher die gelierende Wirkung der Amylose verringert, indem man sie vor der Anwendung chemisch modifiziert. Das wiederum geht mit erhöhtem Verbrauch von Energie und Wasser einher.

Eine bessere und wirtschaftlichere Lösung fand die BASF Plant Science: Mit Hilfe der Pflanzenbiotechnologie entwickelte sie eine neue Kartoffel, deren Stärke fast ausschließlich aus Amylopektin besteht. Diese innovative Kartoffel mit dem Namen Amflora verbindet die Vorteile der Kartoffelstärke mit den hervorragenden Verdickungseigenschaften von reinem Amylopektin. Kartoffelstärke eignet sich für technische Anwendungen besser als beispielsweise Weizen- oder Maisstärke, da sie ein höheres Molekulargewicht und einen geringeren Fett- und Protein-Gehalt hat.

Reine Amylopektin-Kartoffelstärke ermöglicht eine sehr einheitliche Oberflächenstruktur und gleichzeitig eine hohe Viskosität, Stabilität, und Transparenz. Anwendungsmöglichkeiten dieser innovativen Stärke gibt es in der Papier-, Klebstoff-, Textil-, Bau- und Kosmetikindustrie.

Die Forscher der BASF Plant Science haben die Amflora entwickelt, indem sie das Gen für die Granule Bound Starch Synthase (GBSS), das Schlüsselenzym für die Synthese der unerwünschten Amylose, in der Kartoffelknolle gentechnisch ausgeschaltet haben. Dazu haben die BASF Plant Science Forscher die so genannte “Antisense Technologie” verwendet, bei der eine Kopie des Gens als Spiegelbild in die Erbsubstanz der Kartoffel eingebaut wird.

Amflora-Stärke wird ausschließlich in technischen Anwendungen eingesetzt. Da Kartoffeln keine wildwachsenden verwandten Arten in Europa haben, und sich zudem über die Knollen und nicht über Pollen vermehren, ist es sehr unwahrscheinlich, dass sich die Amflora-Kartoffeln im Freiland auskreuzen.

Da Amflora im Vertragsanbau angepflanzt werden soll, wird sie nicht auf dem freien Markt erhältlich sein. Von der Saatgut- bis zur Stärkeproduktion, haben sich alle Partner der Warenkette verpflichtet, sich an ein qualitätssicherndes Anbausystem, das so genannte “Identity Preservation System”, zu halten. Dabei wird die Herkunft und Reinheit von Ernte- und Verarbeitungsprodukten auf allen Prozessstufen kontrolliert. Die BASF Plant Science hat dieses System bereits 2005 in der Tschechischen Republik getestet. 2006 wurde zudem ein Test-Anbau mit normalen Stärkekartoffeln in Brandenburg und Sachsen-Anhalt durchgeführt, um die Partner der Warenkette mit dem System vertraut zu machen. Dieser Testlauf diente der Vorbereitung des Amflora-Anbaus, der 2007 beginnen soll. Das Prinzip des Qualitätssichernden Anbaus funktioniert in zwei Richtungen: Auf der einen Seite wird die Reinheit der Amflora-Stärke gewahrt, auf der anderen Seite werden konventionelle Kartoffeln nicht mit Amflora-Kartoffeln vermischt.

Die Idee für die Amflora kam von Fachleuten aus der Kartoffelstärke-Industrie. Sie ist ein europäisches Produkt, das entwickelt wurde, um die Wettbewerbsfähigkeit der Kartoffelstärke-Industrie (die hauptsächlich in Europa beheimatet ist) gegenüber Wettbewerbern zu stärken, die Mais- oder Weizenstärke nutzen. Hochwertige Kartoffelstärkeprodukte wie Amflora sind bei den Verarbeitern und Landwirten sehr begehrt. Es gibt bereits eine große Nachfrage und der Zugang zum Markt über Partner in der Stärkeindustrie ist gesichert.