Wenn auf einem Acker mit Mais, Baumwolle oder Weizen die Pflanzen allmählich hochwachsen und die ersten trockenen Blätter auf den Boden fallen, dann ist die Zeit für Schimmelpilze gekommen. Das tote organische Material bietet ihnen Nahrung, und so wächst aus ein paar wenigen Schimmelsporen in kurzer Zeit eine stattliche Pilzpopulation. Viele Pilzarten richten dabei keinen größeren Schaden an, sie sind schwache Pathogene. Doch gerade unter diesen scheinbar harmlosen Vertretern sind einige Arten, die es in sich haben: Aspergillus flavus und seine Verwandten:
"Die Pilze dieser Gruppe gelten nicht als wichtige Zersetzer: sie besiedeln gesunde Pflanzen nur oberflächlich und können ihnen kaum etwas anhaben. Sie bilden aber sogenannte Aflatoxine, und das macht sie relevant."
Aflatoxine sind farblos, schmecken nach nichts, und sind hochwirksames Gift, sagt Peter Cotty, Pflanzenpathologe an der Universität von Arizona in Tucson. Auf jedem Acker, der mit Aspergillus besiedelt ist, gelangt das Pilzgift auch in die Ernte - je feuchter und wärmer das Klima, umso mehr davon. Akut löst es beim Menschen Übelkeit und Krämpfe aus, die letale Dosis liegt bei einem bis zehn Milligramm je Kilogramm Körpergewicht.
Über einen längeren Zeitraum hinweg aufgenommen, hemmen Aflatoxine das Wachstum bei Kindern, schwächen das Immunsystem und erhöhen bei Erwachsenen das Risiko für Leberkrebs. Und weil das Gift auch in den flüchtigen Pilzsporen steckt, ist in Regionen mit viel Ackerbau auch die Luft der Umgebung spürbar belastet. Betroffen sind in den USA vor allem südliche Staaten mit warmem Klima. Dem Problem mit Fungiziden Herr zu werden, schien von vorneherein illusorisch, also suchten Peter Cotty und seine Kollegen nach einer anderen Lösung:
"Die Idee entstand aus Studien, die wir schon in den 1980er-Jahren gemacht hatten: Wir stellten damals fest, dass verschiedene Aspergillus-Varianten sehr unterschiedlich große Mengen an Aflatoxin produzierten. Manche hatten unglaublich hohe Werte und andere produzierten fast gar kein Gift. Und es schien, als bedeutete weniger Gift für die Pilze keinen Wettbewerbsnachteil gegenüber giftreicheren Verwandten. Also dachten wir uns, vielleicht könnte man die Äcker absichtlich mit den giftarmen Pilzvarianten infizieren und diese könnten dann die gefährlichen Varianten verdrängen."
Das Konzept funktionierte überraschend gut. Die Forscher brachten die giftfreien Pilzvarianten auf Äckern aus, und fanden zur Erntezeit oft mehr als 90 Prozent weniger Aflatoxin im Erntegut.
"Es ist unglaublich effektiv. Alleine mit dieser biologischen Methode könnte man die Aflatoxin-Belastung auf ungefährliche Werte senken."
2003 wurde die Methode für einige US-Staaten offiziell zugelassen, inzwischen ist sie für viele Farmer fast zur Routine geworden. Die Idee hat sich durchgesetzt, doch das reicht Peter Cotty nicht. Denn das Problem betrifft nicht nur die USA.
Man könnte, sagt Cotty, mit dieser Methode das Leben vieler Menschen in Afrika verbessern.
"Fast ganz Afrika hat ein subtropisches Klima, deshalb ist die Belastung mit Aflatoxin fast überall hoch."
Das sagt Cottys Kollege Joseph Atehnkeng vom Internationalen Institut für tropische Landwirtschaft IITA Nigeria.
"Jeder Bauer produziert seinen eigenen Mais, seine eigenen Erdnüsse. Einen Teil davon verkauft er im nächsten Dorf auf dem Markt. Das alles wird von niemandem kontrolliert, keiner testet auf Aflatoxine. Deshalb ist das Problem bei uns in Afrika noch viel ernster als anderswo."
Beide Forscher arbeiten seit einigen Jahren daran, die Methode, die in den USA so gut funktioniert, an afrikanische Verhältnisse anzupassen. Das Geld dafür kommt unter anderem aus deutscher Entwicklungshilfe. Das Ergebnis ist Aflasafe, ein Produkt aus gekochten Hirsekörnern, die den harmlosen Pilzen als Träger dienen. Wenn die Bauern die Hirsekörner fachgerecht auf ihren Feldern verteilen, sinkt die Belastung mit Aflatoxinen genauso stark wie auf behandelten Feldern in den USA. Versuche führten die Forscher inzwischen in neun afrikanischen Ländern durch. In Nigeria soll in den nächsten Monaten die erste Produktionsanlage für Aflasafe in Betrieb gehen. Ob sich die Idee tatsächlich durchsetzt, hängt vor allem davon ab, ob sich die Bauern davon überzeugen lassen, dass der Aufwand sich lohnt.
"Die Pilze dieser Gruppe gelten nicht als wichtige Zersetzer: sie besiedeln gesunde Pflanzen nur oberflächlich und können ihnen kaum etwas anhaben. Sie bilden aber sogenannte Aflatoxine, und das macht sie relevant."
Aflatoxine sind farblos, schmecken nach nichts, und sind hochwirksames Gift, sagt Peter Cotty, Pflanzenpathologe an der Universität von Arizona in Tucson. Auf jedem Acker, der mit Aspergillus besiedelt ist, gelangt das Pilzgift auch in die Ernte - je feuchter und wärmer das Klima, umso mehr davon. Akut löst es beim Menschen Übelkeit und Krämpfe aus, die letale Dosis liegt bei einem bis zehn Milligramm je Kilogramm Körpergewicht.
Über einen längeren Zeitraum hinweg aufgenommen, hemmen Aflatoxine das Wachstum bei Kindern, schwächen das Immunsystem und erhöhen bei Erwachsenen das Risiko für Leberkrebs. Und weil das Gift auch in den flüchtigen Pilzsporen steckt, ist in Regionen mit viel Ackerbau auch die Luft der Umgebung spürbar belastet. Betroffen sind in den USA vor allem südliche Staaten mit warmem Klima. Dem Problem mit Fungiziden Herr zu werden, schien von vorneherein illusorisch, also suchten Peter Cotty und seine Kollegen nach einer anderen Lösung:
"Die Idee entstand aus Studien, die wir schon in den 1980er-Jahren gemacht hatten: Wir stellten damals fest, dass verschiedene Aspergillus-Varianten sehr unterschiedlich große Mengen an Aflatoxin produzierten. Manche hatten unglaublich hohe Werte und andere produzierten fast gar kein Gift. Und es schien, als bedeutete weniger Gift für die Pilze keinen Wettbewerbsnachteil gegenüber giftreicheren Verwandten. Also dachten wir uns, vielleicht könnte man die Äcker absichtlich mit den giftarmen Pilzvarianten infizieren und diese könnten dann die gefährlichen Varianten verdrängen."
Das Konzept funktionierte überraschend gut. Die Forscher brachten die giftfreien Pilzvarianten auf Äckern aus, und fanden zur Erntezeit oft mehr als 90 Prozent weniger Aflatoxin im Erntegut.
"Es ist unglaublich effektiv. Alleine mit dieser biologischen Methode könnte man die Aflatoxin-Belastung auf ungefährliche Werte senken."
2003 wurde die Methode für einige US-Staaten offiziell zugelassen, inzwischen ist sie für viele Farmer fast zur Routine geworden. Die Idee hat sich durchgesetzt, doch das reicht Peter Cotty nicht. Denn das Problem betrifft nicht nur die USA.
Man könnte, sagt Cotty, mit dieser Methode das Leben vieler Menschen in Afrika verbessern.
"Fast ganz Afrika hat ein subtropisches Klima, deshalb ist die Belastung mit Aflatoxin fast überall hoch."
Das sagt Cottys Kollege Joseph Atehnkeng vom Internationalen Institut für tropische Landwirtschaft IITA Nigeria.
"Jeder Bauer produziert seinen eigenen Mais, seine eigenen Erdnüsse. Einen Teil davon verkauft er im nächsten Dorf auf dem Markt. Das alles wird von niemandem kontrolliert, keiner testet auf Aflatoxine. Deshalb ist das Problem bei uns in Afrika noch viel ernster als anderswo."
Beide Forscher arbeiten seit einigen Jahren daran, die Methode, die in den USA so gut funktioniert, an afrikanische Verhältnisse anzupassen. Das Geld dafür kommt unter anderem aus deutscher Entwicklungshilfe. Das Ergebnis ist Aflasafe, ein Produkt aus gekochten Hirsekörnern, die den harmlosen Pilzen als Träger dienen. Wenn die Bauern die Hirsekörner fachgerecht auf ihren Feldern verteilen, sinkt die Belastung mit Aflatoxinen genauso stark wie auf behandelten Feldern in den USA. Versuche führten die Forscher inzwischen in neun afrikanischen Ländern durch. In Nigeria soll in den nächsten Monaten die erste Produktionsanlage für Aflasafe in Betrieb gehen. Ob sich die Idee tatsächlich durchsetzt, hängt vor allem davon ab, ob sich die Bauern davon überzeugen lassen, dass der Aufwand sich lohnt.