Gentechnik in Lebens- und Futtermitteln

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1 BfR - Jubiläum FEDERAL INSTITUTE FOR RISK ASSESSMENT Gentechnik in Lebens- und Futtermitteln Dr. Jutta Zagon Produktidentität, Rückverfolgbarkeit und Neuartige Lebensmittel Thielallee 88-92, Berlin jutta.zagon@bfr.bund.de

2 I. GVO auf dem Weltmarkt II. Wie kann man GVO in Lebens- u. Futtermitteln nachweisen? Jutta Zagon - 9. November BfR Page 2

3 Definitionen GenTG (BGBl , zuletzt geändert ) Organismus 3 (1.)... jede biologische Einheit, die fähig ist, sich zu vermehren oder genetisches Material zu übertragen... GVO 3 (3.)... ein Organismus, mit Ausnahme des Menschen, dessen genetisches Material in einer Weise verändert worden ist, wie sie unter natürlichen Bedingungen durch Kreuzen oder natürliche Rekombination nicht vorkommt... Jutta Zagon - 9. November BfR Page 3

4 Gentechnik Einbringen fremder Gene Über biologische Grenzen hinweg Ausprägung eines neuen (gewünschten) Merkmals Jutta Zagon - 9. November BfR Page 4

5 GVO für die Lebens- und Futtermittelproduktion auf dem Weltmarkt Jutta Zagon - 9. November BfR Page 5

6 Weltweiter Anbau von GVO (in Mio ha) Mio ha? Quelle: James, C Executive Summary: Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: ISAAA Briefs No. 35. Jutta Zagon - 9. November BfR Page 6

7 GVO Anbau im Jahr 2006 Anbau in 22 Ländern: 11 Entwicklungs- und 11 Industrieländer Erstmalig > 100 Mio ha GVO-Anbau weltweit 10 Mio Farmer Ca. 91 % der Sojaernte und 87 % der Baumwollernte in den USA sind GVO Indiens gv-baumwollproduktion (3,8 Mio ha) > China Jutta Zagon - 9. November BfR Page 7

8 GVO Anbau nach Länder und Flächen 2006 in Mio ha ,5 6 3,8 3,5 2, ,4 USA Argentina Brazil Canada India China Sonstige Quelle: James, C Executive Summary: Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: ISAAA Briefs No. 35. Jutta Zagon - 9. November BfR Page 8

9 GVO Anbau nach Pflanzen ,00% 5,00% Sonstige < 1 % 25,00% 57,00% Soy bean Maize Cotton Rape seed Quelle: James, C Executive Summary: Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: ISAAA Briefs No. 35. Jutta Zagon - 9. November BfR Page 9

10 GVO Anbau nach neuen Merkmalen ,00% Glufosinat-/ Glyphosattoleranz Roundup T M, Basta, Liberty, etc. 19,00% Insektenresistenz Bacillus thuringiensis (Bt) 68,00% Toxin Herbicid-tolerant Insect-tolerant HAT+IR Quelle: James, C Executive Summary: Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: ISAAA Briefs No. 35. Jutta Zagon - 9. November BfR Page 10

11 GVO weltweit: http//www2.oecd.org/biotech/ Jutta Zagon - 9. November BfR Page 11

12 GV- Pflanzenlinien Zulassungen weltweit und EU 2007 Mais Baumwolle Kartoffel Raps Soja Tomate Zuckerrübe Reis Chicorée Kürbis Rübsen Papaya Melone Alfalfa Weizen Flachs Anzahl der Events Weltweit ca EU* x Biomasse Hefe/Bakterien * Jutta Zagon - 9. November BfR Page 12

13 Anbau von GVO in Deutschland Vergleich der Anbaufläche von Bt-Mais und konventionellem Mais in den Jahren 2005 bis 2007 Anbau Bt-Mais Konventioneller Mais-Anbau * 2007 Standorte 174 Fläche in Hektar ** Fläche in Prozent 0,15 99, Standorte 106 Fläche in Hektar Fläche in Prozent 0,05 99, Standorte 58 Fläche in Hektar Fläche in Prozent 0,02 99,98 *Angaben nach Deutschem Maiskommittee (DMK) ** Schätzung Juli 2007 Jutta Zagon - 9. November BfR Page 13

14 II. Analytik Jutta Zagon - 9. November BfR Page 14

15 GVO P Mehl, Öle, Stärke, Zusatzstoffe, Aromen aus GVO mit Hilfe von GVO Verarbeitungshilfsstoffe (z.b. Chymosin/Amylase) KENNZEICHNUNG KEINE KENNZEICHNUNG Jutta Zagon - 9. November BfR Page 15

16 GVO Futtermittel für: P mit (Hilfe von) GVO KEINE KENNZEICHNUNG Jutta Zagon - 9. November BfR Page 16

17 0,9 % bezogen auf die Zutat Jutta Zagon - 9. November BfR Page 17

18 Unterschiedliche Nachweisverfahren Rohwaren verarbeitete Nachweis von Methode Produkte Soja Brot DNA DNA Polymerase- Polymerase- Kettenreaktion Kettenreaktion (PCR) (PCR) Mais Protein Protein Immunologische Immunologische Methoden Methoden Raps Rapsöl Fettsäuren Fettsäuren Gaschromatographische Gaschromatographische Methoden Methoden (GC) (GC) Jutta Zagon - 9. November BfR Page 18

19 Polymerase Kettenreaktion (PCR) DNA aus der Probe DNA-Polymerase (hitzestabil!) z.b. aus Thermus aquaticus MgCl 2 PCR-Ansatz DNA Bausteine Desoxynukleotide (dntps) Primer (Ansatzpunkte für f Polymerase) Jutta Zagon - 9. November BfR Page 19

20 Prinzip der Polymerase-Kettenreaktion Zielgen Schritt: Denaturierung bei 95 o C Jutta Zagon - 9. November BfR Page 20

21 2. Schritt: Primer Anlagerung ~ 60 o C 5 3 Primer 1 5 Primer Jutta Zagon - 9. November BfR Page 21

22 3. Schritt: Primer-Verlängerung 72 o C 5 3 Thermus aquaticus (Taq) Polymerase 5 dntps Jutta Zagon - 9. November BfR Page 22

23 2. Zyklus 95 o C ~ 60 o C ~ 60 o C 72 o C Jutta Zagon - 9. November BfR Page 23

24 3. Zyklus 72 o C 95 o C 95 o C Nach dem 3. Zyklus tritt erstmalig das isolierte Fragment auf 72 o C Jutta Zagon - 9. November BfR Page 24

25 Prinzip der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) Zielsequenz Zyklus 1 Zyklus 2 Zyklus 3 Zyklus Zyklen Exponentielle Amplifikation: 2 1 = 2 Kopien 2 2 = 4 Kopien 2 3 = 8 Kopien 2 4 = 16 Kopien 2 35 = 34 Mrd. Kopien Jutta Zagon - 9. November BfR Page 25

26 Nachweis von GVO Soja (Roundup Ready TM ) mittels PCR GVO-spez. Fragment Jutta Zagon - 9. November BfR Page 26

27 Real-time-PCR / TaqMan TM -Technologie 1. Denaturierung (95 C) 2. Primer- und Sondenanlagerung (60 C) 3. Verlängerung mit Verdrängung der Sonde (72 C) 4. Exonukleaseaktivität schneidet Sonde (72 C) Fluoreszenz Jutta Zagon - 9. November BfR Page 27

28 Real-Time -Amplifizierung in der PCR 1,60E+06 1,40E+06 1,20E+06 1,00E+06 N z = 2 z x N o Anzahl Kopien zu einem beliebigen Zyklus z Ausgangskopienzahl Theoretische Verdoppelung zu einem beliebigen Zyklus z Fluorescence 8,00E+05 6,00E+05 4,00E+05 2,00E+05 0,00E ,00E+05 PCR cycle No. Jutta Zagon - 9. November BfR Page 28

29 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Jutta Zagon - 9. November BfR Page 29