Grüne Gentechnik Einführung

Grüne Gentechnik Fluch oder Segen für die Zukunft der globalen Ernährungssicherheit? Grüne Gentechnik Einführung Seminar für PädagogInnen, 25.02.2016, Eisenstadt DI Thomas Ochsenhofer, BEd. Hochschule für Agrar- und Umweltpädagogik

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 2005 http://www.denkmal-film.com/cms/index.php?page=whistleblower 2

Inhalt: Begriffe Gentechnik Produkte der Grünen Gentechnik Anbaugebiete GVO weltweit Soja und Mais Gentechnikgegner und -befürworter Quizz/Unterrichtsmaterialien/Literatur 3

Begriffe GVO GMO 1 Hektar (ha) Erklärung Gentechnisch veränderter Organismus genetically modified organism 10 000 m 2 5

Weiße Gentechnik Industrielle Herstellung von z.b.: Aromastoffen, Vitaminen (für Lebensmittel) 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

Weitere Einsatzgebiete: Graue Gentechnik = Umweltbiotechnologie, Einsatz in der Abfallwirtschaft, Abwasserbehandlung, Sanierung kontaminierter Standorte Blaue Gentechnik = Einsatz biotechnologischer Methoden auf Lebewesen im Meer https://de.wikipedia.org/wiki/blaue_biotechnologie 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 http://www.br.de/telekolleg/faecher/biologie/biologie-10-gentechnik114.html 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 http://www.biosicherheit.de/basisinfo/388.agrobakterien-transfer-erbinformation-bakterien.html 9

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 Herbizid mit dem Namen Glyphosat Kombination beider Eigenschaften z.b. Mais (NK603 x MON810), Smart Staxx Mais 11

Bt - Pflanzen normaler Mais Bacillus thurigiensis, Bakterienart die in Böden vorkommt gentechnisch erzeugter Bt- Mais http://www.gensuisse.ch/de/lernmaterial/folienset 12

Bt - Pflanzen Hintergrund Der Maiszünsler (Ostrinia nubilalis, European corn borer ), zählt zu den wirtschaftlich bedeutendsten Schädlingen im Maisbau weltweit. ursprüngliche Heimat Europa 1920 in die USA verschleppt http://www.biosicherheit.de/mediathek/407.maiszuensler-schadbilder.html 13

Bt - Pflanzen Ausbreitung von O. nubilalis Verbreitung von Bt-Mais in den USA http://www.nature.com/news/2010/101007/full/news.2010.523/box/1.html http://passel.unl.edu/pages/animation.php?a=ecbmovementmap.swf&b=1001626077&idcollectionmodule=1130274172 14

HR-Pflanzen System: Glyphosat-Resistenz ( Roud-up-ready ) Oben: Wirkung von Glyphosat in der Pflanze (Enzymblockierung) Unten: Überlistung von Glyphosat von Roud-up-ready plants (neuer Stoffwechselweg) http://roundupreadycanola.com.au/wp-content/uploads/2014/01/how-roundup-ready-technology-works.gif 15

Exkurs: Pflanzenschutzmittel (Pestizide) Herbizide (Unkrautvernichtungsmittel) Aufwandsmengen in Österreich Fungizide (gegen Pilze) Insektizide (gegen Insekten) Kupferhältige Wirkstoffe, Schwefel etc. USA: Herbizide größte Bedeutung, in Europa: auch Fungizide (aufgrund Klima) Quelle: Köhler & Triebskorn 2013, Science 16

Glyphosat Weltweit am häufigsten verwendetes Breitbandherbizid, in Kombination mit HR-Pflanzen eingesetzt Einsatz ca. 1 Mio. Tonnen, 5.300 Tonnen (D), 400 Tonnen (AT) Systemische Wirkung, unspezifische gegenüber Pflanzen Einsatz zur Unkrautregulierung in der Landwirtschaft, Straßenerhaltung, Bahnlinien, Privatbereich Steht in Verdacht krebserregend zu sein, Langzeitstudien fehlen Patent 2000 ausgelaufen, mittlerweile auch Generika im Einsatz Quelle: VO Globaler Wandel und Ökosysteme, Boku, Zaller J. 2016 17

1996: Beginn HR-Pflanzen Anbau http://weedscience.com/graphs/soagraph.aspx 18

Herbizidaufwandsmengen und GVO 13% Steigerung in den USA seit GVO-Anbau (Pusztai und Bardócz 2010) 44% Steigerung in Brasilien von 2006-2011 (Freitas 2012, GM-Watch). Entwicklung von resistenten Unkräuter http://ecowatch.com/2014/03/27/brazil-ban-monsanto-herbicide-toxic/ http://www.gmwatch.org/latest-listing/51-2012/14110-pesticide-use-rises-in-brazilas-gm-crop-plantings-increase 19

Amflora Kartoffel (k)ein Vorzeigebeispiel Stärke dieser Kartoffel besteht ausschließlich aus Amylopektin günstig für industrielle Verarbeitung Produkt von BASF http://www.euractiv.de/section/forschung-und-innovation/news/pflanzen-gentechnik-basf-verlasstfrustriert-europa/ 20

Amflora Kartoffel (k)ein Vorzeigebeispiel 1996: Antrag auf Zulassung BASF 1996-2009 (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 http://de.wikipedia.org/wiki/amflora 21

Weitere genetisch modifizierte Produkte Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/goldener_reis 22

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 bei Trockenheit nicht bestätigt 23

Angewendete Technologien weltweit (%) 1% Amflora-Kartoffel, Golden rice 15% HR-Pflanzen Kombination HR/Bt Bt-Pflanzen Andere 26% 58% Quelle: James 2011, Hilbeck 2013 25

GVO-Pflanzen weltweit 8,2 0,8 24,7 51 75,4 Soja Mais Baumwolle Raps Andere in Millionen Hektar Quelle: James 2011 Hülsen einer Soja-Pflanze 26

Anbaufläche GVO nach Ländern 11,6 23,9 4 10,8 13,9 USA Brazil 69,5 Argentina Canada India China Others 36,6 in Millionen Hektar Quelle: James 2012 27

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, 2007 28

Source: Clive James, 2012, ISAA = International Service for Acquisation for Agribiotech Application Achtung bei Literatursuche (Was ist Absicht der Autoren?)!!! 29

Anzahl resistenter Unkräuter auf EPSP Synthase Inhibitoren (Glyphosate) http://weedscience.com/graphs/geochart.aspx 30

Anbau nach Ländern und Kulturarten Daten: ISAAA Graphik: pigurdesign / www.transgen.de Flächen in Millionen Hektar 31

Anbau GVO-Mais in der EU 32

Kein Pestizid- und Mineraldüngereinsatz, keine Nicht-Ziel-Effekte Weniger Energie-Imput Weniger Treibhausgasemissionen Humusanreicherung Keine Kosten für Patente auf Saatgut und Pestizide Unabhängige Bauern Annähernd gleiche Erträge Alternative: Ökolandbau, gmo-free Rodale Institute farm trial 30 year report 2011 rodaleinstitute.org 33

Alternative: Ökolandbau, gmo-free Erhöhte Trockentoleranz in einem Versuch mit Mais getestet (31 % höhere Erträge bei Trockenheit) Warum? Fruchtbarere Böden mit höherem Humusgehalt erhöhen Wasserspeichervermögen. Rodale Institute farm trial 30 year report 2011 rodaleinstitute.org 34

Mexiko: Mais-Ursprungsgebiet Vielfalt an Maissorten Maya-Gott Yum Kaax 36

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 http://www.greenpeace.org/mexico; http://www.cuexcomate.com/search/label/nutrici%c3%b3n 37

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 http://www.greenpeace.org/mexico; http://actualidad.rt.com/actualidad/view/108830-mexico-maiz-transgenicosmonsanto-agricultura; https://cronicadesociales.org/tag/sin-maiz-no-hay-pais/page/2/; redendefensadelmaiz.net/ 38

Wichtigstes GVO-Futtermittel: Soja Anbau in Bolivien 39

Inhaltsstoffe Soja g/kg TS Ackerbohne Erbse Lupine Sojabohne Rohasche 34 30 33 47 Rohfett 14 18 50 179 Rohfaser 78 62 143 55 Rohprotein 226 221 293 352 Aminosäuren: Lysin 16,5 - - 21,3 Methionin+ Cystein 5,3 - - 14,1 Threonin 9,4 - - 13,3 Daten für konventioneller Anbau, modifiziert nach Dr. Gerhard Bellof, FiBL Deutschland e.v. http://orgprints.org/24970/1/soja_fuetterungsfibel.pdf 40

Rondonia, Amazonas 1975 http://www.na.unep.net/oneplanetmanypeople/site_images.html 41

Rondonia, Amazonas 2001 GVOSoja-Anbau http://www.na.unep.net/oneplanetmanypeople/site_images.html 42

Soja-Bedarf in Österreich 570.000 Tonnen Sojaschrot und 100.000 Tonnen Sojabohnen werden importiert davon 74% GVO-Soja (2001) 105.000 Tonnen Soja Anbau in Österreich 50.000 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) http://www.donausoja.org/donau-soja, http://www.accedogroup.com/wp-content/uploads/team-1024x682.jpg 43

www.donausoja.org 44

Wie stehen die EU-BürgerInnen zur Entwicklung gentechnisch veränderter Organismen für die Ernährung? 46

Breite Ablehnung von GVO in allen EU- Ländern Wer sind die Befürworter?... Quelle: Eurobarometer Biotechnology 2010 47

Pharmaunternehmen wurden zu Saatgutproduzenten 48

Exkurs: Neuer Schädling in Europa Wie kontrollieren wir ihn? Westliche Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera) Verbreitungsgebiete des westlichen Maiswurzelbohrers in Europa 2011 (Quelle: Purdue University, C.R. Edwards) 50

Gentechnikfreie Regionen 51

Gentechnikfreie Produktkennzeichnung 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! http://www.lebensministerium.at/lebensmittel/qs-lebensmittel/lebensmittelqualitaet/privatrechtliche_qu.html 52

Unterrichtsmaterialien im www http://www.agrarumweltpaedagogik.ac.at/fort-und-weiterbildung/seminare/fuerpaedagoginnen-aller-schultypen-kindergaerten/index.html 15 fertige Unterrichtsskizzen für den praktischen Einsatz www.schule-und-gentechnik.de Internetportal zum Thema Gentechnik in der Landwirtschaft www.biosicherheit.de Arbeitsmaterial zur Gentechnik und Biotechnologie www.keine-gentechnik.de Informationsdienst Gentechnik, Nachrichten aus der ganzen Welt www.gentechnikfrei.at Arge Gentechnikfrei, Gütesiegel Ohne Gentechnik http://www.bdp-online.de/de/service/download-center/ www.transgen.de www.pflanzenforschung.de 54

http://www.agrarumweltpaedagogik.ac.at/fort-und-weiterbildung/seminare/fuerpaedagoginnen-aller-schultypen-kindergaerten/index.html 55

Literaturempfehlungen Film: Die wunderbare Welt der Pflanzenzüchtung, ein Film der LAKO (Landwirtschaftliche Koordinationsstelle für landw. Bildung NÖ), Bestellung unter http://lako.at/de/lakoservices/lako_film/ Film: Percy Schmeiser David gegen Monsanto, ein Film von Bertram Verhaag http://www.denkmalfilm.tv/index.php?page=percy-schmeiser-4&l=de Pusztai Árpád, Bardócz Susan (2010): Sicherheitsrisiko Gentechnik, 2. korrigierte Ausgabe. Hrsg: Jürgen Binder. Orange Press. Budapest. 56

QUIZZ: Welches GVO-Produkt hat weltweit die größte Bedeutung? - Goldener Reis - Herbizid-resistenter Soja - Anti-Matsch Tomate 57

QUIZZ: Welches GVO-Produkt hat weltweit die größte Bedeutung? - Goldener Reis - Herbizid-resistenter Soja - Anti-Matsch Tomate 58

QUIZZ: Wie viele gentechnisch veränderte Pflanzenarten werden weltweit in großem Umfang angebaut? - 4-40 - 400 59

QUIZZ: Wie viele gentechnisch veränderte Pflanzenarten werden weltweit in großem Umfang angebaut? - 4-40 - 400 60

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 61

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 62

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: 2011. ISAAA Brief No. 43. ISAAA: Ithaca, NY. ISBN 978-1-892456-52-4. James, Clive (2012): Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2012. 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 12. 63

Danke für die Aufmerksamkeit! DI Thomas Ochsenhofer Hochschule für Agrar- und Umweltpädagogik Angermayergasse 1, 1130 Wien +43 699 11 09 86 30 thomas.ochsenhofer@ agrarumweltpaedagogik.ac.at www.agrarumweltpädagogik.ac.at 64