Gentechnik in Landwirtschaft und Lebensmitteln Folienvortrag Gentechnik in Landwirtschaft und Lebensmitteln mit Erläuterungen

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1 Gentechnik in Landwirtschaft und Lebensmitteln Folienvortrag Gentechnik in Landwirtschaft und Lebensmitteln mit Auf Grundlage eines Mustervortrages des Bund Naturschutz in Bayern e.v. vom März 2004 Stand 7. März 2005

2 Was ist Gentechnik? Isolierung von Erbmaterial Neukombination von Erbmaterial Übertragung neukombinierten Erbmaterials in andere Organismen über Artgrenzen hinweg Mit gentechnischen Methoden kann Erbmaterial (Desoxyribonukleinsäure, nach dem englischen Begriff international mit DNS abgekürzt) aus beliebigen Organismen isoliert, mit Erbmaterial aus den gleichen oder anderen Organismen neu verknüpft (kombiniert) und letztlich über Artgrenzen hinweg auf beliebige andere Organismen übertragen werden (menschliche Zellen, Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen). Dies ist mit klassischen Züchtungsmethoden nicht möglich, da hier z.b. nur Pflanzen der gleichen Art oder nah verwandter Arten miteinander gekreuzt werden können. Gene und Eigenschaften, die in evolutiv weit voneinander entfernten Organismen vorhanden sind, können so binnen kurzem verknüpft werden mit unbekannten Auswirkungen auf die komplexen Wechselwirkungen des Erbmaterials und des Stoffwechsels.

3 Gentransfer Risiken der Methode Schrotschussverfahren bzw. Transformation mit Hilfe eines Bakteriums Einbau in Erbmaterial des Empfängers jeweils nach dem Zufallsprinzip Auftreten von unerwarteten Effekten durch den Einbauort der Fremdgene (Positionseffekte) Komplexe Wechselwirkungen der Gene vielfach unverstanden Zur gentechnischen Veränderung von Pflanzen werden im wesentlichen zwei Verfahren eingesetzt: 1.) Beschuss der Pflanzenzellen mit Metallkügelchen, auf denen DNA haftet 2.) Transfer der DNA mit Hilfe eines Bakteriums Agrobacterium tumefaciens Die DNA wird in beiden Fällen nach dem Zufallsprinzip ins pflanzliche Erbmaterial eingebaut. Einbauorte (Position) sowie Zahl der eingebauten Fremdgen-Kopien lassen sich nicht steuern. Durch den Einbau von Fremdgenen kann die Aktivität pflanzeneigener Gene in der Nachbarschaft des Einbauortes verändert werden. Gene können beispielsweise in geringerem oder stärkerem Maße aktiv sein oder die räumliche oder zeitliche Steuerung ihrer Aktivität kann sich verändern (Gewebe- oder Entwicklungsspezifität). Solche Effekte nennt man Positionseffekte. Die komplexen Wechselwirkungen der Gene eines Organismus sind in aller Regel nicht verstanden. Funktion und Aktivität von Genen hängt zudem vom jeweiligen genetischen Hintergrund ab. Deshalb lässt sich die Wirkung eines Fremdgens nach Übertragung in einen anderen Organismus nicht mit Sicherheit vorhersagen.

4 Transgene Pflanzen Anbau weltweit 2003: 99 % der weltweiten Anbaufläche in 5 Staaten 2004: auf 99 % der weltweiten GVO-Anbaufläche werden 4 Pflanzenarten angebaut: 59 % Soja 24 % Mais 11 % Baumwolle 5 % Raps Weltweit: 81 Mio. ha transgene Pflanzen Quelle: isaaa, 2005 ( Von den weltweit zugelassenen 16 Nutzpflanzen (Mais, Raps, Baumwolle, Tomate, Soja, Kartoffel, Zuckerrübe, Nelken, Zucchini, Melone, Reis, Radicchio, Papaya, Flachs, Petunien, Süße Paprika) werden nur 4 Pflanzen, nämlich Soja, Mais, Baumwolle und Raps, angebaut. Im Jahr 2004 wurden diese Pflanzen auf einer Fläche von 81 Millionen Hektar angebaut. Die weltweite landwirtschaftlich genutzte Fläche liegt bei etwa 1,5 Milliarden Hektar. Der Gentechnik-Anteil machte 2004 somit einen Anteil von etwa 4,8 % aus. Der Anbau konzentriert sich derzeit auf 5 Länder, in denen 95 % der Anbaufläche liegen. Das heißt, Gentechnik ist keineswegs unausweichlich und ebenso wenig weltweit verbreitet! Quellen: ISAAA (International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications). ISAAA wird gesponsert von der internationalen Biotechindustrie deswegen sind die Zahlen mit gewisser Vorsicht zu genießen. Leider gibt es jedoch keine andere Erhebung. Christof Potthof und Benno Vogel: "Verschobene Marktreife - Materialien zur zweiten und dritten Generation gentechnisch veränderter Pflanzen", Gen-ethisches Netzwerk e.v. (2003) siehe auch Hintergrundmaterialien auf CD.

5 Agro-Gentechnik Pflanzen-Eigenschaften Eigenschaften der angebauten Gentechpflanzen 75 % Herbizidresistenz 17 % Insektenresistenz 8 % Herbizid- und Insektenresistenz Ziele der gentechnischen Veränderung von Pflanzen sind bisher hauptsächlich der Einbau von Herbzid- und Insektenresistenzen: Herbizidresistente Pflanzen überstehen die Anwendung eines Totalherbizids, das jeglichen anderen Pflanzenbewuchs auf der Fläche beseitigt. Insektenresistente Pflanzen sind gentechnisch so verändert, dass sie in jedem Teil der Pflanze ein Gift produzieren, das Insekten, die von ihr fressen, tötet. Auf dem Markt befindet sich bisher Bt-Mais, der ein Toxin des Bacillus thuringiensis in sich trägt und so auf das Fraßinsekt Maiszünsler tödlich wirkt. Außerdem auf dem Markt: Bt-Baumwolle, die den Baumwollkapselbohrer bekämpft. Von den 2002 kommerziell angebauten transgenen Pflanzen waren 75 % resistent gegen ein Herbizid. Resistent hauptsächlich gegen Glyphosat (von Monsanto; Markenname Roundup) und Glufosinat (von Bayer CropScience: Markennamen: Basta bzw.liberty). Auch bei Freisetzungsversuchen (begrenzt auf einzelne Standorte und festgelegte Zeiträume) in Europa überwiegen die Eigenschaften Herbizid- und Insektenresistenz : 74 % aller Freisetzungsversuche in Europa mit 4 Pflanzen: Mais (27 %), Raps (20 %), Kartoffeln (11 %), Zuckerrüben (15 %) Rest sind: Tomate, Chicoree, Futterrübe, Baumwolle, Gemüse, Weizen etc.

6 Gentech-Pflanzen der Zukunft? Spekulation und neues Gefahrenpotenzial Pflanzen mit Resistenz gegen Umweltstress Pflanzen mit neuen Inhaltsstoffen Pflanzen mit verändertem bzw. beschleunigtem Wachstum Pflanzen, die Pharmazeutika produzieren Künftig sollen Gentech-Pflanzen entwickelt werden, die resistent sind gegen Hitze, Kälte, Frost, Trockenheit oder Salz bzw. Schwermetalle im Boden. Gentech-Pflanzen mit einem Zusatznutzen sollen die Akzeptanz bei den Verbrauchern für Gentech-Lebensmittel erhöhen. Solcher Zusatznutzen könnte sein: erhöhter Vitamin- oder Mineralstoffgehalt, Einführung/Erhöhung gesundheitsfördernder oder krebshemmender Stoffe, längere Haltbarkeit, besserer Geschmack. Pflanzen sollen rascher wachsen, früher blühen und Frucht tragen. Auch Zwergformen oder Pflanzen mit veränderter Gestalt, Blütenform und -farbe werden möglicherweise entwickelt, hier wird auch ein Markt im Zierpflanzenbereich gesehen. In den USA wurden allein im Jahr 2002 auf 52 ha Maispflanzen freigesetzt, die Pharmzeutika produzieren sollten, auch andere Pflanzenarten werden zwecks Pharmaproduktion gentechnisch verändert. Dabei geht es beispielsweise um Impfstoffe, Antikörper, menschliche Eiweiße wie Insulin oder andere Pharmaprodukte. Gerade Pharmaeigenschaften sind höchstgefährlich,wenn sie sich in der Umwelt verbreiten. Bewertung: Diese Eigenschaften sind äußerst komplex und schwierig zu erreichen, sie greifen u.u. stark in den pflanzlichen Stoffwechsel ein. Die mögliche Risiken für Mensch, Natur und Umwelt sind sehr hoch und besonders schwer abzuschätzen, höher als bei den bislang angebauten Gentech-Pflanzen mit Herbizid- und Insektenresistenzen. Diese Pflanzen finden sich bisher nicht im kommerziellen Anbau!

7 Agro-Gentechnik Risiken für die Umwelt Auskreuzung der Fremdgene auf Pflanzen der gleichen Art sowie verwandte Kultur- und Wildpflanzen Bedrohung der Artenvielfalt (Schädigung von Nützlingen und anderen Insekten, z.b. Florfliege, Schmetterlinge; Beeinträchtigungen des Bodenlebens) Ausbreitung und Verwilderung Das Auskreuzunspotenzial von transgenen Raps- und Zuckerrüben-Pflanzen auf Wildpflanzen wird hoch eingestuft, da diese Pflanzen in Mitteleuropa zahlreiche Kreuzungspartner in der Natur finden. Bei Raps wäre dies z.b.: ausgewilderter Raps, Rübsen, Ackersenf, Sareptasenf, schwarzer und grauer Senf, Hederich sowie Kohlarten. Bei Zuckerrüben wären: ausgewilderte Rüben, Schnittmangold, Rote Beete, Futterrübe sowie Wildrüben zu nennen. Bei Mais hingegen ist in Europa keine Auskreuzung auf Wildpflanzen möglich. Mais kann sich jedoch in andere Maisbestände einkreuzen, da er eine Fremdbefruchtende Pflanze ist. Die Weitergabe von genetischer Information an die folgende Generation auf sexuellem Weg wird als vertikaler Gentransfer bezeichnet. Die Pollenverbreitung kann z.b. durch Wind oder Insekten, über sehr weite Strecken erfolgen. Beispiel :Sammelradius Wildbienen: bis 14 km Die Ausbreitungsmöglichkeit ist u.a. abhängig vom Fortpflanzungssystem der jeweiligen Pflanze (Fremdbefruchter haben ein höheres Risiko: Roggen, Mais, Zucker- und Futterrübe, Sonnenblume), von Pollengröße und -form, Entfernungen, Hindernissen, Atmosphärische Strömungen etc. Die Auswirkung des Zusammentreffens von mehreren Gentech-Eigenschaften in einer Pflanze beim Auskreuzen in der Natur ist nirgends untersucht. Kartoffeln können sich durch im Boden verbleibende Samen (7 Jahre keimfähig) und Knollen ( Durchwuchskartoffeln) ausbreiten. Beim Weizen finden sich in Europa folgende Kreuzungspartner: Weizenarten, Dinkel, Gerste, Haargerste.

8 Agro-Gentechnik Risiken für die Umwelt Auswirkungen des Einsatzes von Totalherbiziden Rückgang der Artenvielfalt, z.b. Studie Großbritannien, 2003 Funde im Grundwasser, z.b. Glyphosat in Dänemark Beeinträchtigung von Boden-Mikroorganismen, z.b. Rhizobien unter Roundup bei Sojabohnen Resistenzentwicklung bei Ackergräsern/Kräutern mit Resistenz gegen Glyphosat, dem Wirkstoff von Roundup In Großbritannien wurden 2003 dreijährige Feldversuche über die ökologischen Auswirkungen von gentechnisch verändertem, herbizid-resistenten Raps, Mais und Zuckerrüben auf insg. 200 Standorten abgeschlossen. Die Ergebnisse der bislang weltweit größten Untersuchung bestätigen die Risiken für die biologische Vielfalt. Bei herbizidresistentem- Sommerraps und herbizidresistenten- Zuckerrüben wurden z.b. Insekten in einem deutlich höheren Ausmaß geschädigt als bisher angenommen: - Anzahl und Vielfalt der Kräuter nahm deutlich ab - viele wertvolle Futterpflanzen für Insekten, z.b. Schmetterlinge und Vögel fallen aus: 24 % weniger Schmetterlinge an den Feldrändern, 44 % weniger Blütenpflanzen und 39 % weniger Samen bei herbizidresistentem-raps Nachdem in Dänemark Glyphosat im Grundwasser nachgewiesen werden konnte, schränkte die Regierung die Verwendung des Totalherbizides ein.

9 Agro-Gentechnik Verbraucher lehnen ab 70 % der Verbraucher in Deutschland und der EU lehnen Gentechnik bei der Lebensmittel-Erzeugung ab Gründe (laut EU-Barometer von 1996/1999/2002) fehlender Nutzen für Verbraucher Risiken für Mensch und Umwelt steigende Kosten für gentechfreie Produkte, wenn Gentechnik kommerziell zum Einsatz käme Gesunde Ernährung ist mit herkömmlichen Lebensmitteln problemlos zu verwirklichen. Auch die Verbraucherzentralen bundesweit halten es für fraglich, ob mit einer risikobehafteten Technologie eine Fehlernährung korrigiert werden kann. Aufgrund der unzureichenden Wissensbasis ist eine bewusste Ernährung besser als ein Konzept nähr- und wirkstoffveränderter Produkte. Bleiben die Verbraucher bei ihrer Ablehnung der grünen Gentechnik? Die Zukunft ist offen. Aber: Einstellungsmuster und Kausalbeziehungen sind über die Zeit hinweg stabil. Mit mangelndem Wissen kann die hohe Ablehnungsquote nicht begründet werden. Eine britische Studie bestätigte erst kürzlich, was Untersuchungen in Deutschland auch schon früher gezeigt hatten. Mehr Information über gentechnisch veränderte Lebensmittel steigert die Ablehnung und Skepsis zusätzlich. Insbesondre festigte sich die Überzeugung, dass niemand genug über die langfristigen Effekte gentechnisch veränderter Nahrung auf die Gesundheit weiß. Preis für Produkte ohne Gentechnik Die Verbraucherverbände befürchten, dass gentechnikfreie Lebensmittel künftig teurer werden. Wer wirklich gentechnikfrei produzieren will, muss seine Produkte ständig aufwendig analysieren lassen auf eigene Kosten. Das treibt die Verbraucherpreise nach oben. Es wäre schon absurd und eine Umkehrung des Verursacherprinzips, wenn die Verbraucher für die bisher gewohnte Qualität- ohne Gentechnik- am Ende mehr bezahlen müssten. Die Gentechnik würde dann die Produkte derjenigen teurer machen, die sie vermeiden wollen.

10 Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit Allergien durch neue Fremdproteine (Lebensmittelallergien, Heuschnupfen) Unerwartete Veränderungen durch evtl. neue Stoffwechselprodukte Antibiotika-Resistenzen Ausbreitung erhöht die Gefahr der Unwirksamkeit von Medikamenten Es gibt zu wenige unabhängige wissenschaftliche Untersuchungen, weltweit ganze zehn Fütterungsstudien. Fünf davon weisen auf eine schädliche Wirkung durch GVO. Allergien: Neue Eiweiße können allergen wirken. Es gibt keine zuverlässigen Testmethoden, weil viele dieser Eiweiße bisher nicht in Lebensmitteln vorhanden waren. Unerwartete Veränderungen: Positionseffekte aufgrund des Einbaus von fremdem Erbmaterial können zu unerwarteten Veränderungen auf den pflanzlichen Stoffwechsel führen. Beispiele: 1.) Gentechnisch veränderte Petunien zeigten im Freiland statt der erwarteten lachsfarbenen Blüten weiße oder gescheckte Blüten. 2.) Herbizidresistente Sojabohnen haben offenbar einen höheren Ligningehalt, deshalb platzten in heißen Sommern die Stiele auf. Antibiotikaresistenzgene werden eingesetzt, um diejenigen Zellen zu selektieren (zu erkennen) bei denen der Gentransfer erfolgt ist. Die Antibiotikaresistenzgene aus Lebens-oder Futtermitteln können unter Umständen von Darmbakterien aufgenommen werden, und möglicherweise Medikamente unwirksam machen. Herbizidresistenzgen aus Raps in Darmflora von Honigbienen gefunden. (Quelle: ZDF-Sendung , Prof. Dr. Kaatz, Universität Jena) Eine wissenschaftliche Untersuchung suchte 2003 nach allen Wisssenschafts-intern kontrollierten Fütterungsstudien und findet gerade mal zehn Untersuchungen, die wissenschaftlich anerkannt sind. (Quelle: Pryme, I.F. & Lembcke, R. (2003): In vito studies on possible health consequences of genetically modified food and feed with particular regard to ingredients consisting of genetically modified plant materials; Nutrition and Health, 2003, Vol. 17, pp. 1 8)

11 Agro-Gentechnik Verunreinigung gentechnikfreier Landwirtschaft Gentechnikfreier Anbau und ökologischer Landbau in Gefahr durch: Auskreuzung Kleinräumige Agrarstruktur in der EU Vermischung Durchwuchs im Betrieb bei Anbau, Ernte, Lagerung und Transport, überbetrieblicher Maschineneinsatz, Erfassungshandel, Weiterverarbeitung Umstellung/neue Pachtflächen Koexistenz, das dauerhaft geordnete Nebeneinander von gentechnisch veränderten Pflanzen und gentechnikfreiem Anbau, ist unter den kleinräumigen Agrarstrukturen der EU in Mitteleuropa praktisch nicht zu verwirklichen. Um gentechnikfreien Anbau zu erhalten, müssen getrennte Produktionsschienen aufgebaut werden. Dies beginnt am landwirtschaftlichen Betrieb und geht bis zum Lebensmittelverarbeiter. Dadurch entstehen enorme Kosten, die die gentechnikfreie Lebensmittelproduktion teurer macht.

12 Koexistenz am Beispiel Raps Raps-Samen etwa 10 Jahre im Boden keimfähig Hohe Ausfallverluste: Durchwuchs Nach einmaligem Anbau von GVO-Raps muss mindestens 10 Jahre lang mit Verunreinigung über 0,9% gerechnet werden Raps kann sich in Europa mit zahlreichen Wildpflanzen kreuzen Raps-Pollen verbreiten sich über weite Distanzen (26 km) Wildbienen fliegen bis zu 14 km weit, Honigbienen 6 km weit In Kanada ist praktisch kein Anbau von gentechnikfreiem Raps möglich Rapssamen sind bis zu 10 Jahre lang im Boden keimfähig. Dies ist insofern von großer Bedeutung da es bei der Rapsernte bekanntermaßen zu hohen Ausfallverlusten kommt: ca. 100 bis 200 kg pro Hektar Rapssamen verbleiben nach der Ernte auf dem Feld. Die Rapssamen können dann über Jahre hinweg auflaufen. Dieser sogenannte Durchwuchs kann somit spätere Ernten verunreinigen, sich mit verwandten Wildkräutern sowie mit anderen Rapspflanzen kreuzen. Gentechnikfreier Anbau ist auf diesen Flächen erst mal nicht mehr möglich. Raps ist in Mitteleuropa mit einigen Wildkräutern kreuzbar, z.b. Hederich, Ruderalraps, Rüpsen und Ackersenf. Die Befruchtung erfolgt bei Raps über Wind und Insekten. In Freilandversuchen, die von der britischen Regierung in Auftrag gegeben wurden, wurde Rapspollen noch in einer Entfernung von 26 km zur Pollenquelle nachgewiesen (Quelle: Farm Scale Evaluations of GM crops, Final Report 2000/2003). Der Gentech-Raps-Anbau in Kanada hat inzwischen dazu geführt, dass praktisch kein gentechnikfreies Rapssaatgut angeboten werden kann. Somit mussten Biobauern, um ihre Öko-Zertifizierung nicht zu verlieren, den Rapsanbau komplett aufgeben.

13 Agro-Gentechnik Ökonomische Faktoren Zusatzkosten Marktrisiken Werteverlust Abhängigkeit teuereres Saatgut (Monsanto-Mais 35 Euro/ ha) Haftung Probenahme, Analyse, Kontrolle Beratung, Versicherung, Rechtshilfe Imageschaden, Verlust von Handelspartnern, Rückrufaktionen Grundstücke, die GVO- kontaminiert sind Saatgut und Herbizid im Paket, Patentgebühren Monopolisierung in der Saatgutbranche GVO-Maissaatgut ist nach Angabe von Monsanto etwa 35 Euro pro Hektar teurer als konventionelles Saatgut. Freigesetzte Pflanzen sind nicht mehr rückholbar! Beispiel: Star-link-Mais in den USA: Starlink Bt-Mais wurde in USA nur als Tierfutter zugelassen. Weil Allergien beim Menschen nicht ausgeschlossen waren, bekam er keine Zulassung als Lebensmittel. Dennoch gelangte er im Jahr 2000 unbeabsichtigt in für die menschliche Ernährung vorgesehene Produkte. Die Rückrufaktion kostete Aventis (heute Bayer CropScience) etwa eine Mrd. US- Dollar. Es gelang bis heute nicht, den Mais aus konventionellem amerikanischen Saatgut zu entfernen! Monopolisierung in der Saatgutbranche: Die Strategie der großen Saatgut-Konzerne ist der Aufkauf von kleinen und mittleren Firmen. In den USA kann beobachtet werden, dass die nicht-gentechnisch veränderten Sorten mit guten Ertragswerten vom Markt genommen wurden und werden. (siehe auch nächste Folie)