Von planetarer zu personalisierter Ernährung
Wir sprechen mit Wolfram Weckwerth, Leiter des Labors für Molekulare Systembiologie und des Vienna Metabolomics Center an der Universität Wien, über die Zukunft unserer Ernährung. Aus Sicht der Systembiologie erklärt er, warum Pflanzenvielfalt und resiliente Anbausysteme entscheidend für die planetare Gesundheit sind. Außerdem stellt er AIPN vor – eine neue Forschungsplattform, die Biologie, Psychologie und Künstliche Intelligenz verbindet, um personalisierte Ernährungsstrategien zu entwickeln.
ECH-Redaktion: Wie wichtig ist der EAT-Lancet-Report aus Ihrer Sicht als Forscher im Bereich Pflanzenphysiologie und funktionelle Ökologie, um zu verstehen, wie Ernährungssysteme gesünder und nachhaltiger gestaltet werden können?
Wolfram Weckwerth: Aus Sicht der Pflanzenphysiologie und der funktionellen Ökologie ist der EAT-Lancet-Bericht ein wichtiger Orientierungspunkt. Er zeigt erstmals in einem gemeinsamen wissenschaftlichen Rahmen, wie sich gesunde Ernährung und die Belastungsgrenzen unseres Planeten miteinander verbinden lassen. Seine zentrale Botschaft lautet: Eine überwiegend pflanzliche Ernährung kann sowohl die Gesundheit der Menschen fördern als auch die Umwelt schonen. Damit beschreibt der Bericht einen „sicheren Handlungsspielraum“, innerhalb dessen wir unsere Ernährung so gestalten können, dass sie sowohl für uns als auch für den Planeten langfristig tragfähig ist.
ECH-Redaktion: Der Bericht plädiert für eine Umorientierung zu pflanzlicher Ernährung. Welche Voraussetzungen müssen aus biologischer Sicht erfüllt sein, damit Pflanzen diese Transformation globaler Ernährungssysteme zuverlässig stemmen können?
Wolfram Weckwerth: Damit eine überwiegend pflanzliche Ernährung weltweit funktionieren kann, müssen bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein. Nutzpflanzen müssen auch unter den Bedingungen des Klimawandels zuverlässig wachsen und stabile Erträge liefern. Dafür brauchen sie eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber Hitze, Trockenheit und anderen Stressfaktoren sowie einen effizienten Umgang mit Wasser und Nährstoffen. Gleichzeitig müssen pflanzliche Lebensmittel ausreichend Vitamine, Mineralstoffe und andere wichtige Nährstoffe liefern, die der Körper gut aufnehmen kann. Ebenso entscheidend ist eine große Vielfalt an Pflanzenarten: Sie macht Anbausysteme widerstandsfähiger und trägt dazu bei, den Nährstoffbedarf der Menschen zu decken.
ECH-Redaktion: Wie wichtig sind Pflanzenvielfalt und funktionelle Merkmale für die Aufrechterhaltung stabiler und produktiver Ernährungssysteme, insbesondere unter dem Druck des Klimawandels?
Wolfram Weckwerth: Pflanzenvielfalt ist ein entscheidender Baustein für ein widerstandsfähiges Ernährungssystem – gerade im Klimawandel. Verschiedene Pflanzenarten reagieren unterschiedlich auf Hitze, Trockenheit oder Schädlinge. Fällt eine Kultur aus, können andere diese Verluste zumindest teilweise ausgleichen. Vielfalt wirkt deshalb wie eine natürliche Versicherung für die Landwirtschaft. Gleichzeitig sorgt sie dafür, dass unsere Ernährung abwechslungsreicher wird und wir ein breiteres Spektrum an wichtigen Nährstoffen aufnehmen.
ECH-Redaktion: Der Klimawandel setzt Nutzpflanzen immer stärker unter Stress. Welche Rolle spielt die Pflanzenphysiologie für die Ernährung der Zukunft?
Wolfram Weckwerth:
Die Pflanzenphysiologie untersucht, wie Pflanzen auf Hitze, Trockenheit oder Nährstoffmangel reagieren. Diese Prozesse entscheiden darüber, ob Nutzpflanzen auch unter schwierigen Bedingungen ausreichend Erträge liefern. Dazu gehören etwa die Photosynthese, der Wasserhaushalt, die Zusammenarbeit mit Bodenorganismen und das pflanzliche Immunsystem. Wenn wir verstehen, wie Pflanzen mit Stress umgehen, können wir Sorten entwickeln, die widerstandsfähiger sind und auch im Klimawandel zuverlässig Nahrung liefern.
ECH-Redaktion: Wo sehen Sie die größten Herausforderungen des EAT-Lancet-Berichts aus Sicht der Pflanzenforschung?
Wolfram Weckwerth:
Der Bericht zeigt sehr gut, in welche Richtung sich unser Ernährungssystem entwickeln sollte. Aus Sicht der Pflanzenforschung gibt es aber Zielkonflikte. Pflanzen, die besonders hohe Erträge liefern, enthalten oft weniger Mikronährstoffe oder weisen eine geringere biochemische Vielfalt auf. Gleichzeitig kann eine intensive Landwirtschaft Böden, Wasser und Biodiversität belasten. Wenn wir künftig mehr pflanzliche Lebensmittel produzieren, müssen wir deshalb darauf achten, nicht einfach neue Monokulturen zu schaffen. Es geht darum, Ertrag, Nährstoffqualität und Umweltverträglichkeit gemeinsam zu verbessern. Der Bericht definiert zwar ökologische Grenzen, doch biologische Kompromisse innerhalb der Pflanzenkulturen erfordern eine eingehendere Betrachtung.
ECH-Redaktion: Sie koordinieren die neue Forschungsplattform AIPN, die Künstliche Intelligenz für personalisierte und nachhaltige Ernährung nutzt. Worum geht es dabei?
Wolfram Weckwerth:
AIPN steht für AI-powered Personalized Nutrition for well-being and disease prevention, auf Deutsch: Forschungsplattform zur personalisierten Ernährung mit Hilfe künstlicher Intelligenz – für Wohlbefinden und zur Vorbeugung von Krankheiten. Gemeinsam mit Kolleg*innen der Universität Wien und der Medizinischen Universität Wien untersuchen wir, wie nachhaltige Ernährung und individuelle Gesundheit zusammengebracht werden können. Die zentrale Idee ist, dass eine nachhaltige Ernährung nicht nur auf globaler Ebene funktionieren muss, wie im EAT-Lancet-Bericht dargelegt, sondern auch auf der Ebene der individuellen Biologie und des individuellen Verhaltens. Das heißt: Der EAT-Lancet-Bericht beschreibt, wie ein Ernährungssystem aussehen sollte, das innerhalb der ökologischen Grenzen unseres Planeten funktioniert. Wir gehen einen Schritt weiter und fragen: Welche Ernährung ist für den einzelnen Menschen am besten?
Dafür verbinden wir Pflanzenforschung, Ernährungswissenschaft, Medizin, Metabolomik, Mikrobiomforschung, Psychologie und Künstliche Intelligenz. Ziel ist es, besser zu verstehen, wie Ernährung mit Stoffwechsel, Darmmikrobiom und Gesundheit zusammenhängt. Langfristig möchten wir personalisierte Ernährungsempfehlungen entwickeln, die sowohl der Gesundheit als auch dem Planeten zugutekommen.
Über den Forscher
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Wolfram Weckwerth ist Biochemiker, Systembiologe und Professor an der Universität Wien. Er leitet das Labor für Molekulare Systembiologie und ist Gründungsdirektor des Vienna Metabolomics Center (VIME). In seiner Forschung untersucht er, wie Gene und Umwelt bei Pflanzen, Mikroorganismen und Menschen zusammenwirken. Dafür kombiniert er verschiedene moderne Analysemethoden, die biologische Prozesse auf molekularer Ebene sichtbar machen. Sein Ziel ist es, die komplexen Zusammenhänge zwischen Umwelt, Ernährung und Gesundheit besser zu verstehen – von nachhaltiger Landwirtschaft bis zur Prävention von Krankheiten.
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