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Gehalt des Schadstoffs bis zur Nachweisgrenze verringert

Weltweit einmalige Innovation: TU Dort­mund erzeugt niko­tin­frei­en Tabak

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Zwei Menschen mit weißen Kitteln stehen in einem Labor. © Martina Hengesbach​/​TU Dort­mund
Julia Schachtsiek und Dr. Felix Stehle von der TU Dort­mund ist es gemeinsam gelungen, Nikotin bis zur Nachweisgrenze aus Tabak zu entfernen.

Dr. Felix Stehle von der TU Dort­mund ist es gemeinsam mit Julia Schachtsiek gelungen, schädliches Nikotin aus Tabak zu entfernen – bis zur Nachweisgrenze. Statt 16 Milligramm hat jedes Gramm Tabak jetzt nur noch 0,04 Milligramm Nikotin, eine Verringerung um den Faktor 400. Am 22. September stellte Dr. Stehle diese weltweit einmalige Innovation der Fachwelt bei der Messe InterTabac in Dort­mund vor, der nach eigenen Angaben weltweit führenden Leitmesse für Tabakwaren & Raucherbedarf.

Dass gerade die Tabakindustrie sich für dieses Thema interessiert, ist für den 42-jährigen Wissen­schaft­ler erstaunlich, dabei gleichzeitig folgerichtig: „Mit niko­tin­frei­en Zigaretten können sich die Unternehmen einen zusätzlichen Markt erschließen“, meint er, „nämlich den Markt der Raucher, die aufhören wollen, und der Menschen, die ihre Raucherrituale beibehalten, aber gleichzeitig schädliches Nikotin vermeiden wollen.“ Daher habe man ihn angesprochen, seine Entwicklung vorzustellen, nachdem im Juni ein Fachbeitrag von seiner Kollegin und ihm in der Zeitschrift Plant Biotechnology Journal erschienen war.

Drei Jahre intensive For­schung erforderte die Entwicklung des niko­tin­frei­en Tabaks. Zunächst hatten Stehle und Schachtsiek Blätter einer Tabakpflanze der Sorte Virginia Smoking Tobacco in Petrischalen gelegt und einer Bakterienlösung ausgesetzt. Diese enthielt die Genschere Crispr. Die Schere durchschnitt zunächst die sechs Gene der Tabakpflanze, die für die Nikotinproduktion sorgen. Anschließend setzte die Pflanze diese Gene zwar wieder zusammen, baute dabei jedoch Fehler ein, sodass diese Gene unbrauchbar wurden. Folglich konnten diese Pflanzen kein Nikotin mehr herstellen. Die Genschere hat das Forscherteam anschließend aus der Pflanze wieder entfernt – eine „neue“ nikotinfreie Tabakpflanze entstand. „Nach unserem Verständnis ist die Pflanze nach der Behandlung gentechnik-frei“, sagt Stehle. Allerdings gibt es eine EU-Rechtsprechung aus Juli 2018, die den freien Anbau solcher Pflanzen in Europa unterbindet. Den Markt für die nikotinfreie Tabaksorte sieht der Wissen­schaft­ler deshalb nicht in Europa, sondern vor allem in Übersee.

Setzlinge wuchsen in den Laboren der Fakultät Bio- und Chemie­ingenieur­wesen

Etwa 18 Monate Zeit würde das Team Stehle-Schachtsiek benötigen, wenn Unternehmen ihre spezielle Tabaksorte vom Nikotin befreien lassen wollen würden. Die Behandlung der Pflanzen fand in den Laboren der Fakultät Bio- und Chemie­ingenieur­wesen statt. Aufgezogen wurden die Setzlinge im Keller des Gebäudes auf dem Campus Nord: Dort wachsen sie kontrolliert unter künstlichem Licht. „Tabak ist eine wunderbare Pflanze mit großen grünen Blättern und rosa Blüten“, schwärmt Stehle.

Stehle ist seit rund sieben Jahren Nichtraucher, die 29-jährige Julia Schachtsiek hat erst gar nicht mit dem Rauchen angefangen. Die beiden räumen übrigens mit einem Vorurteil auf: Die Zigaretten, die früher unter dem Label „light“ verkauft worden sind, hatten mitnichten einen geringeren Nikotingehalt als normale Zigaretten. Sie waren vielmehr mit einem Filter versehen, der beim Inhalieren dem Zigarettenrauch zusätzlich Luft beimischte und damit den Nikotingehalt dieses Zuges verringerte. Die Zigarette an sich beinhaltete aber genau so viel Nikotin wie eine normale Zigarette. Das war auch der Grund dafür, dass nach juristischen Auseinandersetzungen Light-Zigaretten vom Markt verschwunden sind.

Artikel: Schachtsiek Julia, Stehle Felix: Nicotine-free, nontransgenic tobacco (Nicotiana tabacum l.) edited by CRISPR-Cas9. Plant Biotechnol J. 2019 Jun 17. doi: 10.1111/pbi.13193.

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