Auswirkungen des Anbaus gentechnisch veränderter Pflanzen auf Umwelt und Gesundheit. Saerbeck, Martha Mertens

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1 Auswirkungen des Anbaus gentechnisch veränderter Pflanzen auf Umwelt und Gesundheit Saerbeck, Martha Mertens

2 Gentechnik - nur Fortsetzung der klassischen Züchtung? Klassische Züchtung Kreuzung innerhalb der Art Kreuzung von Pflanzen mit unterschiedlichen Eigenschaften Vererbung nach den Mendelschen Regeln Selektion der gewünschten Eigenschaftskombinationen evtl. mit Hilfe von genetischen Markern: Smart Breeding Gentechn. Veränderung Isolierung, Vermehrung, Analyse und Sequenzierung von DNA Neukombination von DNA aus unterschiedlichen Organismen Übertragung neu kombinierter DNA in andere Organismen führt zu gentechnisch veränderten Organismen (GVO) Überschreitung der Artgrenzen Einbau artfremder Eigenschaften (cisgene/intragene Pflanzen?)

3 Probleme des Gentransfers Zufälliger Einbau der übertragenen Gene Mehrfach-Kopien/-Einbauorte fremder DNA-Sequenzen Nicht selten starke Umlagerung/Veränderung der Einbauorte Einbau überflüssiger DNA (mit unerwarteter Wirkung?) Mögliche Folge: Unerwünschte Veränderung der Genaktivität (zahlreiche Beispiele für unerwartete Effekte) Beeinflussung der Aktivität benachbarter Gene Bildung unerwarteter neuer Proteine Bildung neuer Stoffwechselprodukte Jeder Gentransfer ist ein Einzelereignis (Event), das eigens zu betrachten ist

4 Welche Pflanzenarten werden in gentechnisch veränderter Form angebaut?

5 Gentechnisch erzeugte Eigenschaften Quelle: ISAAA 2012; ~100 % der GVO bilden Pestizide oder werden damit behandelt

6 Wichtigste GVO-Anbauländer 2013: 175,2 Millionen Hektar (3,6 % der landwirtschaftlich genutzten Fläche, ISAAA 2013) USA Brasilien Argentinien Indien Canada 70,1 Mio ha 40,3 Mio ha 24,4 Mio ha 11,0 Mio ha 10,8 Mio ha Summe dieser 5 Länder 156,6 Mio ha (89 %) EU Andere Länder 0,1 Mio ha (0,5%) 18.5 Mio ha (10,5%)

7 Risiken für die Gesundheit Allergenität Neue/veränderte Inhaltsstoffe Gene/Proteine aus beliebigen Spendern Neue Proteine in Lebensmitteln Veränderung bekannter Proteine Neue Toxine Neue/veränderte Inhaltsstoffe Herbizid-Rückstände Antibiotika-Resistenzgene Stabilität aufgenommener DNA? Gentransfer auf Bakterien im Boden und Magen-Darm-Trakt? Wirksamkeit von Antibiotika? MON863 Mais enthält nptii-gen gg. Kanamycin, Gentamycin, Neomycin

8 Gesundheitliche Effekte durch Roundup, Glyphosat, >80% der GVO sind RR-Pflanzen Roundup, Glyphosat und Abbauprodukt AMPA schädigen DNA und Zellteilung, töten menschliche Zellen und beeinträchtigen Bildung/Funktion der Sexualhormone Netzmittel Tallowamin (POEA) in Roundup ist eigenständig toxisch Glyphosat steht im Verdacht die Embryonalentwicklung zu stören zu Aborten und Missbildungen zu führen Inhaltsstoffe/Fettsäuren in RR-Soja zu verändern Wirkung selbst bei geringen Konzentrationen? Bedeutung erhöhter Rückstände in RR-Pflanzen (z.t. >20 mg/kg)? Zulässiger EU Glyphosat-Rückstandswert (MRL) in Sojabohnen (20 mg/kg) ist höher als für die meisten anderen Pestizide/Pflanzen, ADI-Wert 0,3 mg/kg Körpergewicht/Tag

9 Studien zur Lebensmittelsicherheit? Vergleichsweise wenige unabhängig durchgeführte Studien Firmendaten nicht öffentlich (confidential business information) Untersuchungsmaterial schwer zu erhalten (Patentschutz!) Meist nur Studien zur akuten Toxizität (30-90 Tage) - EU schreibt neuerdings 90 Tage-Versuche vor Häufig nur Tests mit bakteriell produzierten Proteinen Oft wenig Versuchstiere statistische Absicherung? Unterschiede im Rahmen der biologischen Variabilität? Fanden Studien, GVO seien sicher, stammten sie zumeist von Firmen oder associates Finanzielle/berufliche Interessen verknüpft mit Studien?

10 Umweltwirkungen durch GVO Organismen können sich aktiv ausbreiten, vermehren, verändern, genetisch austauschen und gegenseitig beeinflussen Mögliche Effekte: Wirkungen neuer Eigenschaften (z. B. Inhaltsstoffe, Toxine) auf andere Organismen (Tiere, Nützlinge, Pathogene, Bodenleben) Ausbreitung von GVO infolge erhöhter Wettbewerbsfähigkeit? Übertragung der Transgene auf andere Organismen GVO sind nicht rückholbar Vorsorgeprinzip wichtig! Kein Versicherungsschutz vorhanden!

11 Herbizidresistente (HR) Pflanzen Zumeist resistent gegen Glyphosat (RoundupReady-Pflanzen) Negative Wirkung auf Artenvielfalt Weniger Wildpflanzen und Tiere in bzw. neben HR-Flächen im Vergleich zu konventionellem Anbau Beispiel HR-Raps: - 44 % Blütenpflanzen und - 24 % Schmetterlinge an Feldrändern Negative Effekte auf Nahrungskette: Bodenfauna, Insekten, Bienen, Spinnen, Vögel, Kleinsäuger Grüne Wüsten in Anbauregionen von RR-Pflanzen

12 HR-Pflanzen indirekte Wirkungen auf die Biodiversität Massiver Rückgang der Monarchfalter-Populationen in Nordamerika beobachtet Winter 2014: All-time low für Zahl überwinternder Tiere Diskutierte Gründe: Verlust von Wäldern in Mexiko Wetterextreme Verlust der Futterpflanze Asclepias syriaca reduzierte Fortpflanzungsmöglichkeiten

13 Glyphosat bzw. Roundup beeinflusst Bodenflora, Pflanzen, Wasserorganismen Bodenflora: hemmt Bakterien, die für Aufnahme von Mikronährstoffen wichtig sind beeinträchtigt Rhizobien geringere Stickstoffbindung, reduzierter Ertrag? beeinträchtigt nützliche Pilze, z.b. Mykorrhiza-Pilze begünstigt Krankheitserreger (Toxin-bildende Fusarienpilze, Darmbakterien) (RR)Pflanzen: behindert die Aufnahme von Mikronährstoffen (z.b. Mangan) greift in Stoffwechsel ein, der zu Abwehrstoffen und Ligninen führt* schwächt Krankheitsabwehr der Pflanzen verändert Photosynthese, Bildung bestimmter Fettsäuren, Wasseraufnahme Wasserorganismen schädigt Plankton und Amphibien und verstärkt Effekte anderer Stressoren bei Amphibien, Fischen *Zielenzym EPSPS: 5-Enolpyruvyl-Shikimat-3-Phosphat-Synthase katalysiert wichtigen Schritt der Synthese aromatischer Aminosäuren bei Pflanzen/Mikroorganismen

14 Anbau von HR-Pflanzen führt zur Resistenzentwicklung bei Unkräutern >28 Glyphosat-resistente Arten weltweit, in USA 14 ( Zig Millionen von Hektar betroffen 2 Glufosinat-resistente Arten mehr tolerante Arten in Begleitflora Massiver Anstieg der Kosten für Unkrautkontrolle Reaktion der Biotech-Industrie? Entwicklung weiterer Gentech-Pflanzen mit Resistenz gegen 2,4-D bzw. Dicamba (synth. Auxine, dagegen sind bereits 31 Unkraut-Arten weltweit resistent) Imidazolinon bzw. Sulfonylharnstoff (ALS-Inhibitoren, dagegen sind bereits 144 Unkraut-Arten weltweit resistent)

15 Glyphosat-Resistenz nach Ländern (

16 Survivors.Glyphosate-resistant horseweed plants stand bright green amid dead stalks of their vulnerable kin in a soybean field in Illinois. R F Service Science 2013;341:1329 Published by AAAS

17 Massiv erhöhter Herbizideinsatz USA: t mehr Herbizide von , 70% RR-Soja t Glyphosat/Jahr? EU: starker Anstieg bei Zulassung von RR-Pflanzen erwartet Argentinien: 50x mehr Glyphosat als vor 8 J. (200 Mio L/Saison) Einsatz von Tankmischungen 3 bis 4fach erhöhte Kosten

18 Insektenresistenter (IR)-Mais* Effekte auf Nichtzielorganismen Bt-Toxin in allen Pflanzenteilen in gesamter Vegetationsperiode In 1000 m Entfernung Ø Pollen/m², Spitzenwerte höher Gefährdung von Nichtziel-organismen z.b. Schmetterlinge, Nützlinge durch Bt-Toxin? Grund für MON810-Verbot Eintrag von Bt-Toxin in Böden und Wasser (Wurzelausscheidung, Pollen, Pflanzenmaterial) Effekte auf Boden- und Wasserorganismen - Insektenlarven? *Bt-Toxin aus Bacillus thuringiensis

19 Insektenresistente Bt-Pflanzen Resistenzentwicklung Sekundärschädlinge: Baumwolle, Mais in China, Indien, USA Resistente Schädlinge: z.b. Maiswurzelbohrer, BW- Kapselwurm in USA, Indien Resistenz-Management? Reduzierter Insektizideinsatz? Neuer Trend: Herbizidresistenz plus diverse Bt-Gene: SmartStax- Mais (2 HR, 6 Bt Gene)

20 Auskreuzung von GVO Pollentransfer durch Wind und Insekten über große Distanzen möglich (Bienenvolk >30 km²) Heimische Kulturpflanzen haben Kreuzungspartner unter Wildpflanzen (Raps, Gräser, Getreide, Zuckerrübe, Obstarten, Bäume) Ungewollte Transgenkombination: Dreifach-Herbizidresistenz bei Ruderalraps (Kanada) GVO-Kontamination von Landsorten und genet. Ressourcen z.b. Mais-Landsorten in Mexiko

21 Gentransfer durch Samen/Pflanzenmaterial Durchwuchs/Ruderalpflanzen: Aufwuchs und Auskreuzung von GVO über Jahre zu erwarten Raps: Massiver Samenverlust bei Ernte und Transport Nachweis von GV-Raps entlang von Verkehrswegen in Japan, USA und Schweiz Durchwuchs von GV-Rapspflanzen noch 10 Jahre nach einmaligem Anbau Durchwuchs auch bei der Zuckerrübe zu erwarten Samen und Rübenkörper Durchwuchs bei der Kartoffel üblich (Knollen, Samen)

22 Ausbreitung von GVO? Verbreitung durch Tiere, Wind, Wasser, Erde, Mensch Erfahrungen mit fremden Arten 1-2 % etablieren sich in Europa Großteil gilt als nicht rückholbar Kenntnis von Eigenschaften erlaubt keine sichere Prognose Charakteristika der aufnehmenden Ökosysteme wichtig Erhebliche zeitliche Verzögerung (Jahre bis Jahrzehnte/-hunderte)

23 Imkerei Radius des Bienenflugs ~3km, bei geringem Trachtangebot auch größer Durch ein Volk beweidete Fläche >30 km², ca. 80 Völker/30 km² Nachweis von Mon810 Mais-Pollen im Honig (Streitfall in Bayern) EuGH-Urteil 2011: Pollen ist Zutat im Honig und unterliegt Gentechnik- Recht (Zulassung/Kennzeichnung) EU 2014: Pollen ist natürlicher Bestandteil von Honig (keine Kennzeichng.) Frage: in Freisetzungen getestete GVO (ohne LM-Zulassung)? In Deutschland geltende Abstände (Mais 150/300 m) nicht ausreichend Imkerverbände fordern 10 km Abstand von GVO zu bestehenden Imkereien Abwanderung von Imkern in gentechnikfreie Regionen? Fehlt Befruchtungsleistung durch Bienen negative Effekte auf Ertrag der Nutzpflanzen und Biodiversität

24 Situation in der EU >50 GVO (z.b. Mais, Soja, Raps, Zuckerrübe) als Futter- und Lebensmittel (Import und Verarbeitung) zugelassen zahlreiche weitere Anträge vorliegend Anbauzulassung für MON 810-Mais (1998) Neue Anbauzulassung für 1507 Mais? 14 Anträge auf GVO-Anbau vorliegend EU-Zulassungsverfahren umstritten wichtige Rolle der EFSA Berücksichtigung sozioökonomischer Effekte bei Zulassung? Künftig Entscheidung von Mitgliedstaaten über GVO-Anbau? Geringe Akzeptanz in Europa für gentechnisch erzeugte Lebensmittel Gentechnik: wichtiges Thema bei EU-US Freihandelsverhandlungen Bioprodukte ohne Gentechnik-Einsatz

25 Sozioökonomische Effekte - künftig in der EU zu berücksichtigen? Widersprüchliche Berichte über Erträge, Pestizideinsparung, Wirtschaftlichkeit Gefährdung der gentechnikfreien Landwirtschaft/Imkerei/Produktion: GVO-Verunreinigung von Saatgut, Ernte, Agrarflächen, Imkereiprodukten GVO-Eintrag auch über Maschinen, Transport, Verarbeitung Koexistenz in kleinräumiger Landwirtschaft praktisch nicht möglich Hohe Kosten für GVO-Analyse und Trennung Verursacherprinzip? Abhängigkeit der Landwirte: Patente, Anbauverträge, Herbizide, Mangel an konventionellem, GVO-freiem Saatgut Konzentration im Saatgutsektor Absatzprobleme in Märkten mit geringer Akzeptanz für GVO Kontamination von Lebensmitteln/Saatgut: Hohe Kosten für Rückrufaktionen (nicht selten >1 Milliarde $)

26 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit