Grüne Gentechnik Einführung

Transkript

1 Österreichs Gentechnikfreiheit in Gefahr? Seminar für PädagogInnen Grüne Gentechnik Einführung DI Thomas Ochsenhofer, BEd. Hochschule für Agrar- und Umweltpädagogik

2 Wissenschaftler, die zum ersten Mal mit dem Thema gentechnische Modifizierung in Berührung kommen, sind meist der Meinung, dass sie eine großartige und für die Menschheit wichtige Sache ist. Das dachten wir auch. [ ] Wenn jemand in diesem Bereich mit Forschungsarbeiten beginnt, und mit der Zeit Probleme auftreten, entstehen jedoch unweigerlich Zweifel, und man wird nachdenklich. Prof. Dr. Árpád Pusztai, ungarisch-britischer Wissenschaftler, Träger des Whistleblower-Preises

3 Inhalt: Begriffe Gentechnik, Grundlagen Molekularbiologie Produkte der Grünen Gentechnik Anbaugebiete GVO weltweit Gentechnikgegner und -befürworter Neue Trends in Forschung und Entwicklung WH: Argumente gegen Grünen Gentechnik Unterrichtsmaterialien 3

5 Begriffe GVO GMO 1 Hektar (ha) Erklärung Gentechnisch veränderter Organismus genetically modified organism m 2 5

6 Weiße Gentechnik Industrielle Herstellung von z.b.: Aromastoffen, Vitaminen durch gentechnisch veränderte Mikroorganismen, Zellkulturen oder Enzyme. Rote Gentechnik Einsatz gentechnischer Methoden in der Medizin (z.b.: Medikamente, Gentests, Impfstoffe) und bei Tieren. Grüne Gentechnik Gentechnische Veränderung von Pflanzen zur landwirtschaftlichen Nutzung. 6

7 Was ist Gentechnik? Gentransfer meist weit außerhalb von Artgrenzen (z.b. Bakterium Pflanze) Zielorganismus erhält dadurch künstlich eine neue Eigenschaft oder verliert eine natürliche Pflanzenzelle Bakterienzelle 7

8 Wie erfolgt die Übertragung in die Pflanze? Infektion mit Agrobacterium tumefaciens (Ti-Plasmid) Entfernung des Tumorgens und Ersetzen mit Fremd- DNA A. tumefaciens befällt Pflanze Fremd-DNA wird in Pflanzen-DNA integriert Weitere Methoden: Partikel-Bombardements, Elektroporation, Mikroinjektion Krankheitsbild A.tumefaciens 8

9 Wie sieht ein Genkonstrukt aus? Aufbau des Ti-Plasmids Promotor Selektionsgen T-DNA Bindungsstelle der RNA- Polymerase am Gen, Start der Ablese Antibiotika- oder Herbizid-Resistenz DNA-Sequenz des Ti- Plasmids, das bei der Pflanzeninfektion sich in das Wirtsgemon integriert 9

11 Monsterpflanzen und Phantasieprodukte?? 11

12 QUIZZ: Welches GVO-Produkt hat weltweit die größte Bedeutung? - Goldener Reis - Herbizid-resistenter Soja - Anti-Matsch Tomate 12

13 QUIZZ: Welches GVO-Produkt hat weltweit die größte Bedeutung? - Goldener Reis - Herbizid-resistenter Soja - Anti-Matsch Tomate 13

14 Grüne Gentechnik: Anwendungsbereiche Bt-Pflanzen Bt Bacillus thuringiensis produzieren Gifte, die Insekten töten, wenn es von diesen aufgenommen wird: z.b. Schmetterlinge, Käfer, Fliegen, Mücken, Motten HR-Pflanzen HR = Herbizidresistenz sind resistent gegen das Unkrautvernichtungsmittel Glyphosat ( Roundup ) Kombination beider Eigenschaften z.b. Mais (NK603 x MON810), Smart Staxx Mais 14

15 Bt - Pflanzen Maiszünsler (Ostrinia nubilalis), European corn borer ursprüngliche Heimat Europa 1920 in die USA verschleppt zählt zu den wirtschaftlich bedeutendsten Schädlingen im Maisbau weltweit Folge: Bt-Mais Anbau seit

16 Bt - Pflanzen normaler Mais gentechnisch erzeugter Bt- Mais 16

17 Bt - Pflanzen Verbreitung von Bt-Mais in den USA 17

18 Bt-Pflanzen vs. Bt-Pflanzenschutzmittel Bt-Pflanzenschutzmittel für den Bio-Landbau Mischung aus Sporen und Kristallen von 3 Bt-Bakterien-Stämmen Ausbringung ein bis mehrmals pro Jahr Bt-Pflanzen Alle Pflanzenteile produzieren über die gesamte Vegetatiosperiode laufend das Toxin Nur ein Eiweiß-Toxin (69 Kda Molekulargewicht) 18

19 HR-Pflanzen System: Roud-up-ready = Glyphosat-Resistenz 19

20 Herbizid Aufwandsmengen 13% Steigerung in den USA seit GVO-Anbau (Pusztai und Bardócz 2010) 44% Steigerung in Brasilien von (Freitas 2012, GM-Watch). Entwicklung von resistenten Unkräuter

21 Entwicklung Herbizid-resistenter Unkräuter : Beginn HR-Pflanzen Anbau 21

22 Weitere genetisch modifizierte Produkte Quelle: 22

23 Weitere genetisch modifizierte Produkte Goldener Reis (Golden rice) Flavr Savr Tomate (= Anti-Matsch-Tomate) Soja mit hohem Methioningehalt Kartoffel mit hohem Proteingehalt Trockenheitsresistenter Mais Besonderheit Reis, der Provitamin A erzeugt Antisense-Technologie: Gen, das Reifeprozess einleitet wird ausgeschaltet Gen von der Paranuss in Soja eingebaut Erhöhtes Eiweiß- /Stärkeverhältnis Probleme 4 kg Reis sind nötig um Bedarf zu decken! Abhilfe: 1 Karotte! Pflanze hatte schlechte Krankheitsresistenzen Allergie-Reaktion mitübertragen Eiweißgehalt blieb bei 4 % Kartoffel ist eine Stärkepflanze! Gen von Bacillus subtilis Erster Anbau 2013, Mehrertrag nicht bestätigt 23

24 Amflora Kartoffel (k)ein Vorzeigebeispiel Stärke dieser Kartoffel besteht ausschließlich aus Amylopektin günstig für industrielle Verarbeitung Produkt von BASF 24

25 Amflora Kartoffel (k)ein Vorzeigebeispiel 1996: Antrag auf Zulassung BASF (14 Jahre!): Prüfung der Unbedenklichkeit des nptii-gens durch EU-Kommission 2010: Zulassung zum Anbau 2010: Anbau 15ha D, 80ha S, 150 ha P Boykottierung des Anbaus durch Umweltaktivisten Ernte 2010: Verunreinigungen mit anderen Sorten Ernte beschlagnahmt Li, U, Ö klagen EU-Kommission wegen Verfahrensfehler Dez 2013: EuGH entscheidet zugunsten der Kläger, BASF nimmt Produkt vom Markt 25

27 Angewendete Technologien weltweit (%) 1% Amflora-Kartoffel, Golden rice 15% 26% 58% HR-Pflanzen Kombination HR/Bt Bt-Pflanzen Andere Quelle: James 2011, Hilbeck

28 QUIZZ: Wie viele gentechnisch veränderte Pflanzenarten werden weltweit in großem Umfang angebaut?

29 QUIZZ: Wie viele gentechnisch veränderte Pflanzenarten werden weltweit in großem Umfang angebaut?

30 GVO-Pflanzen weltweit Anbaufläche in Millionen Hektar 8,2 0,8 24, ,4 Soja Mais Baumwolle Raps Andere Hülsen einer Soja-Pflanze Quelle: James

31 31

32 Anbaufläche GVO nach Ländern Mio. ha % (Sum) Kulturarten 1. USA 69,5 40,8 Mais, Soja, Baumwolle, Raps, Zuckerrübe, Luzerne, Papaya, Kürbis 2. Brazil 36,6 62,3 Soja, Mais, Baumwolle 3. Argentina 23,9 76,3 Soja, Mais, Baumwolle 4. Canada 11,6 83,1 Raps, Mais, Soja, Zuckerrübe 5. India 10,8 89,5 Baumwolle 6. China 4,0 91,8 Baumwolle, Papaya, Pappel, Tomate, Paprika Andere 13,9 100 Soja, Mais, Baumwolle, Raps Total 170,3 Quelle: James

33 GVO-Anbau weltweit 12 % Acker-Flächen GVO-Pflanzen 9 % der Erträge von GVO-Pflanzen ¼ davon geht in die Lebensmittelproduktion ¾ Futtermittel, Textilien (z.b. Baumwolle), Quelle: World Watch Institute,

34 Starke Flächenzunahmen in Entwicklungsländer 34

35 Anzahl resistenter Unkräuter auf EPSP Synthase Inhibitoren (Glyphosate) 35

36 Anbau nach Ländern und Kulturarten Daten: ISAAA Graphik: pigurdesign / Flächen in Millionen Hektar 36

37 Anbau GVO-Mais in der EU Anbau in Hektar Mon-810 (log-skala) Spanien Portugal Tschechien Polen Slowakei Rumänien Deutschland Quelle: Friends of the Earth of Europe 2013; 37

38 Mexiko: Mais-Ursprungsgebiet Vielfalt an Maissorten Maya-Gott Yum Kaax 38

39 Mexiko: Mais-Ursprungsgebiet 59 unterschiedliche Sorten und tausende Varietäten heimisch 62 ethnische Gruppen historisch an Maiszüchtung beteiligt Mais-Anbausystem der Indígenas: Milpa (Mischkultur ) Anbausystem Milpa

40 Mexiko: Mais-Ursprungsgebiet 2009: versuchsweiser Anbau von GVO-Mais in 7 Staaten Nord-Mexikos Folgen: genetische Kontamination mit Landrassen, Patentrechtsverletzungen, massiver Widerstand in der Bevölkerung 2013: einstweiliger Verbot von Anbau (-Versuchen) aufgrund von Umweltrisiken per Gerichtsentscheid redendefensadelmaiz.net/ 40

41 Wichtigstes GVO-Futtermittel: Soja Anbau in Bolivien 41

42 g/kg TS Ackerbohne Erbse Lupine Sojabohne Rohasche Rohfett Rohfaser Rohprotein Aminosäuren: Lysin 16, ,3 Methionin+ Cystein 5, ,1 Threonin 9, ,3 Daten für konventioneller Anbau, modifiziert nach Dr. Gerhard Bellof, FiBL Deutschland e.v. 42

43 Rondonia, Amazonas

44 Rondonia, Amazonas 2001 GVOSoja-Anbau 44

45 Soja-Bedarf in Österreich Tonnen Sojaschrot und Tonnen Sojabohnen werden importiert davon 74% GVO-Soja (2001) Tonnen Soja Anbau in Österreich Tonnen gehen in die Lebensmittelproduktion Initiative Donau Soja Forciert die Umstellung auf heimischen, gentechnikfreien Anbau von Soja in der Donauregion Zertifizierung von Landwirten, verarbeitenden Betrieben, Bewusstseinsbildung CO 2 -Einsparungspotenital: 50 % (Schweinmast)

46 Fazit 6 Länder bauen seit knapp 20 Jahren 4 Nutzpflanzen mit 2 hinzugefügten Eigenschaften an! 46

48 QUIZZ: Wie stehen die Bürgerinnen und Bürger der EU der Entwicklung von GVO-Nahrungsmitteln gegenüber? - eher ablehnend - kommt auf das Land drauf an - eher befürwortend 48

49 QUIZZ: Wie stehen die Bürgerinnen und Bürger der EU der Entwicklung von GVO-Nahrungsmitteln gegenüber? - eher ablehnend - kommt auf das Land drauf an - eher befürwortend 49

50 Breite Ablehnung von GVO in allen EU- Ländern Wer sind die Befürworter?... Quelle: Eurobarometer Biotechnology

51 Pharmaunternehmen wurden zu Saatgutproduzenten Es geht um Kontrolle des Marktes. Es geht um viel Geld! 51

52 52

53 Darum Wertbestimmende Rohstoffe sowie Be- und Verarbeitung in Österreich Streng kontrolliert! AMA Kontrolle + BIO-Vorschriften: höhere Tierschutz-Standards, keine chem.synth. Pflanzenschutzmitteln Privatrechtliche Kennzeichnung: auch Futtermittel waren gentechnikfrei! 53

54 Aktueller Schädlingsdruck in Europa Westliche Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera) Verbreitungsgebiete des westlichen Maiswurzelbohrers in Europa 2011 (Quelle: Purdue University, C.R. Edwards) 54

55 Gentechnikfreie Regionen 55

56 Quelle: Land OÖ 56

58 Terminator-Technologie Genetic Use Restriction Technology (GURT) 2 Methoden: Pflanze nur fertil, wenn mit chemischem Aktivator behandelt Produzierte Samen oder Pollen komplett steril Noch stärkere Abhängigkeit von Saatgutfirmen, Verlust der Biodiversität, 58

59 Neue Forschungsergebnisse in der Molekularbiologie Genetischer Determinismus widerlegt! aus gleichem DNA-Stück können auch verschiedene mrna Produkte entstehen (mithilfe von Spliceosomen) Chaperone werden nicht mitübertragen helfen bei der richtigen Proteinfaltung Quelle: Pusztai und Bardócz Susan

60 wurden bei Entwicklung von GVO-Pflanzen nicht berücksichtigt! Räumliche Faltung der neuen Proteine nicht berücksichtigt! (Posttranslationale Proteinmodifizierung) Falscher, bruchstückhafte Einbau des Transgens möglich Horizontaler Gentransfer möglich Gene 2 Jahren nach Anbau noch in Bodenbakterien, Rindermagen, Speichel nachgewiesen. Quelle: Pusztai und Bardócz Susan

62 ISAAA NGO; unterstützt Verbreitung von GVO-Nutzpflanzen Statement von 2012: Die fünf Beiträge gentechnisch veränderter Pflanzen zur Nachhaltigkeit sind: 1. Nahrungs- und Futtermittelsicherheit durch erhöhte Erträge und erhöhte Gewinne für landwirtschaftliche Betriebe 2. Schutz der Biodiversität durch weniger Flächenverbrauch 3. Bekämpfung von Armut und Hunger 4. Reduktion des ökologischen Fußabdrucks der Landwirtschaft 5. Reduktion des Treibhausgasausstoßes Quelle: James, 2012, p

63 1. Nahrungs- und Futtermittelsicherheit durch erhöhte Erträge und erhöhte Gewinne für landwirtschaftliche Betriebe Gegenargumente: Keine Ertragssteigerungen mit gentechnisch veränderten Pflanzen (GVO) messbar Gestörte Stresstoleranz bei einigen GVO-Linien (Pusztai und Bardócz 2010) Resistenzen von Schädlingen (z.b. Maiswurzelbohrer) auf Bt-Toxin bekannt Hohe Saatgut- und Pflanzenschutzmittelkosten von GVO: Saatgut muss jedes Jahr nachgekauft werden, kann nicht nachgebaut werden (Hybrid-Sorten) Industrielle Landwirtschaft mit GVO führt zur Abhängigkeit der Bauern: Saatgut muss jedes Jahr neu angeschafft werden. 63

64 2. Schutz der Biodiversität durch weniger Flächenverbrauch Gegenargumente: Verlust der Sortenvielfalt bei Kulturpflanzen durch GVO (Hilbeck et al. 2013) Negative Effekte auf Nichtzielorganismen von Bt-Toxinen : Florfliegen, Marienkäfer, Tagfalter, Köcherfliegen, Wasserflöhe (e.g. Hilbeck et al., Losey et al, Rosi- Marshall et al., Bohn et al.) 64

65 3. Bekämpfung von Armut und Hunger Gegenargumente: Keine Ertragssteigerungen mit gentechnisch veränderten Pflanzen (GVO) messbar (Pusztai und Bardócz 2010) Hohe Saatgut- und Pflanzenschutzmittelkosten von GVO Industrielle Landwirtschaft mit GVO führt zur Abhängigkeit der Bauern. Saatgut muss jedes Jahr neu angeschafft werden (Hybrid-Sorten). Chiapas, Mexiko Ansätze zur Linderung von Hunger und Armut: Etablierung einer nachhaltigen, ökologischen Landwirtschaft Mit lokalen Absatzmöglichkeiten Mit fairen Preisen 65

66 4. Reduktion des ökologischen Fußabdrucks der Landwirtschaft Gegenargumente: Hohe Pflanzenschutzmittel-Mengen erforderlich Zunehmende Resistenz (Glyphosat-Resistenzen) machen steigenden Pestizideinsatz notwendig Industrielle Herstellung von Pesitziden Weite Transportwege von Saat- und Erntegut Keine Verringerung des Flächenbedarfs, da keine Ertragssteigerungen mit GVO 66

67 5. Reduktion des Treibhausgasausstoßes Wäre bei gesteigerter Biomasseproduktion und erhöhte N-Aufnahme verglichen mit Nicht-GVO-Pflanzen möglich. Dies würde die Treibhausgasbilanz positiv beeinflussen. Aber: Gegenargumente: Wenig Potential zur Ertragssteigerung messbar (Pusztai und Bardócz 2010) Weite Transportwege von Saat- und Erntegut Industrielle Herstellung von Pesitziden hoher CO 2 -Ausstoß 67

69 Unterrichtsmaterialien im www 15 fertige Unterrichtsskizzen für den praktischen Einsatz Internetportal zum Thema Gentechnik in der Landwirtschaft Arbeitsmaterial zur Gentechnik und Biotechnologie Informationsdienst Gentechnik, Nachrichten aus der ganzen Welt Arge Gentechnikfrei, Gütesiegel Ohne Gentechnik

70 70

71 71

72 Literaturempfehlungen Film: Die wunderbare Welt der Pflanzenzüchtung, ein Film der LAKO (Landwirtschaftliche Koordinationsstelle für landw. Bildung NÖ), Bestellung unter Film: Percy Schmeiser David gegen Monsanto, ein Film von Bertram Verhaag Pusztai Árpád, Bardócz Susan (2010): Sicherheitsrisiko Gentechnik, 2. korrigierte Ausgabe. Hrsg: Jürgen Binder. Orange Press. Budapest. 72

73 Danke für die Aufmerksamkeit! DI Thomas Ochsenhofer Hochschule für Agrar- und Umweltpädagogik Angermayergasse 1, 1130 Wien agrarumweltpaedagogik.ac.at 73

74 Referenzen World Watch Institute (2007): Genetically Modified Crops only a Fraction of Primary Global Crop Productions. Washington. James, Clive (2011): Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: ISAAA Brief No. 43. ISAAA: Ithaca, NY. ISBN James, Clive (2012): Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: ISAAA Brief No. 44. ISAAA: Ithaca, NY. Hilbeck, A., Lebrecht, T., Vogel, R., Heinemann, J. A., Binimelis, R. (2013): Farmer's choice of seeds in four EU countries under different levels of GM crop adoption. In: Environmental Science Europe. Volume 25, Issue 1, 2013, Article number