Flamme

NEW ORLEANS – Schwer entflammbare Baumwolle könnte in ein Bekleidungsgeschäft in Ihrer Nähe kommen, nachdem Wissenschaftler herausgefunden haben, wie man den Stoff nach einem Brand selbstverlöschen lässt. Ein Team des US-Landwirtschaftsministeriums sagt, das neue Material sei billiger und sicherer und kreuze zwei Baumwolllinien miteinander.

Die Forscher von der Cotton Chemistry and Utilization Research Unit des USDA stellen fest, dass aus der Pflanze gewonnene Produkte von Blue Jeans und Bettlaken bis hin zu Papier, Kerzen und sogar Erdnussbutter reichen. Allein in den USA ist die Baumwollindustrie jährlich 7 Milliarden US-Dollar wert.

„Textilien aus Baumwollfasern sind brennbar und enthalten daher häufig flammhemmende Zusätze zur Verbrauchersicherheit“, schreiben Hauptautor Dr. Gregory Thyssen und sein Team in der Fachzeitschrift PLOS One.

Die Technik des Teams erzeugte Mutationen, die zu überlegenen Merkmalen gegenüber den Eltern führten. Beim Screening wurden natürlich verstärkte flammhemmende Eigenschaften der Baumwolle festgestellt.

„Alle elf Eltern produzieren, wie alle herkömmlichen Baumwollsorten mit weißen Fasern, brennbare Stoffe“, berichten die Forscher. „Von den Textilien, die aus den fünf überlegenen RILs hergestellt wurden, wiesen vier die neuartige Eigenschaft der inhärenten Flammwidrigkeit auf. Bei der Einwirkung von offenem Feuer im Standard-Entflammbarkeitstest bei 45° Neigung verlöschten diese vier Stoffe von selbst.“

Baumwollpflanzen von Feldern in Indien, China und den USA – den drei größten Produzenten der Welt – wachsen, blühen und produzieren alle Baumwollfasern sehr ähnlich. Das liegt daran, dass sie von Land zu Land genetisch sehr ähnlich sind.

Züchter wählen die leistungsstärksten Pflanzen aus und kreuzen sie, um in jeder Generation bessere Baumwolle zu produzieren. Wenn eine Sorte die beste Faserqualität produziert, die zum besten Preis verkauft wird, pflanzen die Erzeuger ausschließlich diese Sorte an. Doch nach vielen Jahren dieses Zyklus sieht die angebaute Baumwolle immer mehr gleich aus. Diese Pflanzen sind zwar ertragreich und für Landwirte leicht mit Maschinen zu ernten, doch auf den Kampf gegen Krankheiten, Dürre oder durch Insekten übertragene Krankheitserreger sind sie völlig unzureichend vorbereitet.

„Zusammengenommen liefern diese Daten Einblicke in den genetischen Mechanismus des unerwarteten Auftretens von schwer entflammbarer Baumwolle durch transgressive Segregation in einem Zuchtprogramm. Die Einbeziehung dieser Eigenschaft in das globale Baumwollkeimplasma durch Züchtung hat das Potenzial, die Kosten und Auswirkungen erheblich zu reduzieren.“ flammhemmende Chemikalien“, schreiben Forscher.

Pflanzen haben sehr große Genome mit vielen sich wiederholenden Sequenzen, was es sehr schwierig macht, sie zu entschlüsseln. Allerdings veränderten die Forscher im Jahr 2020 die Spielregeln für die Baumwollgenetik, indem sie fünf aktualisierte Genome veröffentlichten – zwei kultivierte und drei wilde Arten.

Die Zusammenstellung der Wildgenome ermöglicht es, ihre wertvollen Gene zu nutzen, um kultivierte Baumwollsorten zu verbessern, indem man sie zusammen züchtet und in ihren Nachkommen nach diesen Genen sucht. Dieser Ansatz kombiniert traditionelle Pflanzenzüchtung mit detaillierten Einblicken in das Genom der Baumwolle.

Wissenschaftler wissen nun, welche Gene notwendig sind, um angebaute Baumwolle resistenter gegen Krankheiten, Dürre und Feuer zu machen. Sie wissen auch, wo Änderungen an wichtigen landwirtschaftlichen Genen vermieden werden sollten.

„Die Entflammbarkeit von Textilien ist ein offensichtliches Sicherheits- und Wirtschaftsproblem für Textil- und Baumwollkonsumenten, -produzenten und Aufsichtsbehörden. Die Modernisierung flammhemmender (FR) Chemikalien steht seit vielen Jahren im Mittelpunkt der Forschung“, schließt das Team.

Mark Waghorn, Autor des South West News Service, hat zu diesem Bericht beigetragen.

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