„Grüne Gentechnik“ – Versionsunterschied
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Die '''Grüne Gentechnik''' oder '''Agrogentechnik''' ist die Anwendung [[Gentechnik|gentechnischer]] Verfahren im Bereich der [[Züchtung]] von Pflanzen, deren Ergebnisse '''transgene Pflanzen''' oder '''gentechnisch veränderte Pflanzen''' genannt werden. Insbesondere bezeichnet der Begriff Verfahren zur Herstellung von pflanzlichen [[Gentechnisch veränderter Organismus|gentechnisch veränderten Organismen]] (GVO), in deren Erbgut gezielt einzelne Gene eingeschleust werden. Die Grüne Gentechnik ist somit Bestandteil der [[Grüne Biotechnologie|Grünen Biotechnologie]]. |
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Die Grüne Gentechnik unterscheidet sich von der herkömmlichen Züchtung, indem sie einzelne Gene gezielt transferieren und dabei Artgrenzen sowie andere Hindernisse (wie etwa Unfruchtbarkeit) leichter überschreiten kann und aufgrund der speziellen mikrobiologischen Technik nur in Labors möglich ist. Die herkömmliche Züchtung nutzt spontane Genveränderungen ([[Mutation]]en), deren Ausprägung nicht gezielt in der Zelle provoziert wird, sondern durch äußere Einflüsse hervorgerufen wird. In beiden Fällen ist vor weiterer Züchtung eine selektive Sichtung der Mutationen erforderlich. |
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Derzeit sind insbesondere Pflanzen auf dem Markt, die beim Anbau weniger [[Pflanzenschutzmittel]] benötigen.<ref name="isaaa_brief_39">[[ISAAA]]: [http://www.isaaa.org/Resources/publications/briefs/39/executivesummary/default.html Brief 39-2008: Executive Summary] (englisch)</ref> |
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== Forschung und Techniken == |
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Zu den bedeutenden Forschungseinrichtungen auf dem Gebiet der Gentechnik im Agrar-Bereich gehört in Deutschland das [[Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung]] (IPK) in [[Gatersleben]] und das Molekularbiologische Zentrum der [[Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel]] in [[Karlsruhe]]. |
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Moderne Pflanzenphysiologie beschäftigt sich auch mit den molekularen Vorgängen innerhalb der Pflanzen. War es vor 100 Jahren gerade möglich, die Sauerstoffproduktion von Pflanzen und einige andere globale Parameter zu untersuchen, so kann man heute mit verschiedenen Techniken in das molekulare Geschehen einzelner Zellen hineinsehen. Eine sehr wichtige Rolle wird dabei der Gentechnik beigemessen, da sie es ermöglicht, das Verhalten von Genen in der Pflanze zu beeinflussen. Jede Pflanzenzelle enthält zwischen 20.000 und 60.000 Gene, von denen erst bei einem Bruchteil die Funktion bekannt ist. Selbst bei der bestuntersuchten Pflanze (''[[Arabidopsis thaliana]]'') ist noch mehr als die Hälfte der Gene ohne bekannte Funktion. Um die Funktion zu erkennen, ist es nötig, die Steuerung des Gens zu modifizieren. |
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So werden Effekte von Genen normalerweise durch einen Vergleich dreier [[Population (Biologie)|Pflanzenpopulationen]] aufzuklären versucht. Die erste, unveränderte Population wird als [[Wildtyp]] bezeichnet. Eine Population, die als [[Proteinüberexpression|Überexpressoren]] bezeichnet werden, produziert vermehrt das Genprodukt (meist ein [[Protein]]). Dies geschieht meist, in dem das Gen hinter einen [[Viren|viralen]] [[Promotor (Genetik)|Promotor]] [[Klonieren|kloniert]] und in die Pflanze übertragen wird. Virale Promotoren sind auf maximale Effizienz optimiert und werden deshalb für besonders geeignet gehalten, große Mengen [[Ribonukleinsäure|RNA]] zu produzieren. Eine dritte, die so genannte „Knock out”-Population, produziert das Genprodukt in geringerem Maße oder gar nicht mehr. Hierfür gibt es verschiedene Techniken, wie etwa [[RNAi]]. Klassische „Knock out”-Pflanzen sind [[Ti-Plasmid|T-DNA]] Insertionslinien, so dass entweder ein trunkiertes Protein entsteht, welches keine Funktion hat, oder der Promoter des Wildtyp-Gens ist durch die T-DNA Insertion betroffen. Mit Hilfe der RNAi können „Knock down”-Pflanzen erzeugt werden, wenn zum Beispiel ein „Knock out” im [[homozygot]]en Zustand lethal ist. Ein „Knock down” durch RNAi bietet die Möglichkeit, verschiedene Expressionslevel des Wildtyp-Gens auf Grund der unterschiedlichen Effizienz verschiedener RNAi-Konstrukte zu untersuchen. |
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Auch komplizierte Regulationsmechanismen sollen so aufgeklärt werden, indem nicht nur das Genprodukt, sondern auch die gesamten Änderungen innerhalb der Zelle bzw. Pflanze betrachtet werden. |
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Diese Methoden sollen das klassische Durchmustern von [[Mutation|Mutanten]] um eine viel gezieltere Technik erweitern, mit der es möglich ist, den Effekt von gefundenen „Kandidatengenen” direkt zu untersuchen. |
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Zusätzlich zu den oben genannten Techniken gehören auch [[deskriptiv]]e Techniken zur Standardausrüstung der gentechnischen Pflanzenforschung. So werden über [[Polymerase-Kettenreaktion]]en (PCR) Gene kloniert, es werden Häufigkeiten von [[Transkription (Biologie)|Transkripten]] (Bauanleitungen für Proteine) mittels quantitativer PCR bestimmt oder mittels so genannter [[DNA-Chip]]s gleich die meisten Gene einer Pflanze in ihrer Ablesehäufigkeit bestimmt. |
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In der modernen Grünen Gentechnik ist der [[Agrobacterium tumefaciens|Agrobakterium]]-vermittelte Gentransfer eine wichtige Technik. Bei dieser gentechnischen Methode werden einzelne Erbfaktoren von Zellen eines Organismus in Zellen eines anderen Lebewesens übertragen. Sie wurde unter anderem von Jozef Schell am [[Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung]] entwickelt. |
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Die [[Zellfusion|somatische Hybridisierung]], eine weitere wichtige Methode, erlaubt es, gewünschte Merkmale verschiedener Elternpflanzen zu kombinieren. Im Vergleich zum Agrobakterium-vermittelten Gentransfer müssen hierbei keine spezifischen Gene identifiziert und isoliert werden. Außerdem wird damit die Einschränkung der Transformation (Gentransfer) überwunden, nur wenige Gene in einen vorgegebenes Erbgut einzuführen zu können. Auch kann bei der Zellfusion die [[Chromosom]]enzahl der Zellen multipliziert werden, also die Anzahl der Chromosomensätze ([[Polyploidie|Ploidiegrad]]) erhöht werden. Dies kann die Ertragsfähigkeit von Pflanzen steigern ([[Heterosiseffekt]]). [[Marker (Genetik)|Molekulare Marker]] oder biochemische Analysen werden genutzt, um aus der somatischen Hybridisierung hervorgegangene Pflanzen zu charakterisieren und zu selektiern. |
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Forscher, die praktische Gentechnik betreiben, sind zur Einhaltung zahlreicher Sicherheitsvorschriften verpflichtet. Die Gentechnik-Sicherheitsverordnung<ref>[http://bundesrecht.juris.de/gentsv/index.html Text der Gentechnik-Sicherheitsverordnung]</ref> regelt in Deutschland die Arbeit mit [[Gentechnisch veränderter Organismus|gentechnisch veränderten Organismen]]. |
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=== Methoden des Gentransfers === |
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Zur [[Horizontaler Gentransfer|Einschleusung von Genen]] (Horizontaler Gentransfer) in Pflanzenerbgut, der sogenannten „[[Transformation (Genetik)|Transformation]]“, existieren verschiedene Methoden, nur drei von ihnen allerdings sind von Bedeutung. |
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==== Transformation durch ''Agrobacterium tumefaciens'' ==== |
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''[[Agrobacterium tumefaciens]]'' ist ein bodenbürtiges Bakterium, das ein spezielles [[Plasmid]] in das pflanzliche Genom integriert. Auf diesem Weg werden bei Pflanzen Gallen am Wurzelhals als Lebensraum und zugleich die Produktion bestimmter Nährstoffe, so genannter [[Opine]], ausgelöst. Dies macht man sich in der Gentechnik zunutze, indem man das Plasmid, das Tumorbildung und Opinproduktion auslöst, stilllegt und um ein kleineres Plasmid mit Fremdgenen ergänzt, das zuvor in ''[[Escherichia coli]]'' zusammengesetzt wurde (binäres Vektorsystem).<ref>ADDIN EN.REFLIST Frame, B. R., H. X. Shou, et al. (2002). "Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of maize embryos using a standard binary vector system." Plant Physiology 129(1): 13-22.</ref> Anschließend werden Pflanzenstücke mit diesen Bakterienstämmen infiziert, transgene Gewebe selektiert und mittels ''[[In vitro]]''-Kultur wieder zu vollständigen Pflanzen herangezogen. <ref name="Kempken">Frank Kempken, Renate Kempken: ''Gentechnik bei Pflanzen'', 3. Auflage, 2006, S. 83-91, ISBN 3-540-33661-3</ref><ref>Frame, B. R., H. X. Shou, et al. (2002). "Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of maize embryos using a standard binary vector system." Plant Physiology 129(1): 13-22.</ref><ref>Sidorov, V., L. Gilbertson, et al. (2006). "Agrobacterium-mediated transformation of seedling-derived maize callus." Plant Cell Reports 25(4): 320-328.</ref> |
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Damit ''Agrobacterium tumefaciens'' Pflanzenzellen transformieren kann, müssen diese als Folge einer Verletzung phenolische Substanzen ausschütten, die als "Lockstoff" für das Bakterium dienen. Da nur sehr wenige [[einkeimblättrige Pflanzen]] dies tun, ist der Einsatz weitgehend auf [[zweikeimblättrige Pflanzen]] begrenzt, allerdings konnte durch Zugaben entsprechender Stoffe (z.B. [[Acetosyringon]])<ref>James, D. J., S. Uratsu, et al. (1993). "ACETOSYRINGONE AND OSMOPROTECTANTS LIKE BETAINE OR PROLINE SYNERGISTICALLY ENHANCE AGROBACTERIUM-MEDIATED TRANSFORMATION OF APPLE." Plant Cell Reports 12(10): 559-563.</ref> das Anwendungsgebiet auf einige Einkeimblättrige und sogar Pilze vergrößert werden. Eine weitere Einschränkung ist, dass ''Agrobacterium tumefaciens'' sich ausschließlich zur Transformation der Chromosomen des Zellkerns eignet <ref name="Kempken" />. |
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==== Biolistische Transformation ==== |
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Die biolistische Transformation ist im Gegensatz dazu eine rein mechanische Methode des Gentransfers. Hier wird DNA auf Gold- oder Wolframpartikel aufgebracht, die anschließend mit Geschwindigkeiten von mehr als 1.300m/s in die Zellen geschossen werden.<ref name="Kempken" /> Dies wird mit Hilfe einer [[Genkanone]] durchgeführt. |
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Da die Partikel sehr klein sind, bleiben Zelle und Zellwand dabei weitgehend unbeschädigt. Weitere Vorteile sind, dass das Verfahren für Zellen jedweder Lebewesen geeignet ist, auch auf die DNA von Mitochondrien und Plastiden angewandt werden kann und dass die mögliche Anzahl der transferierten Gene relativ hoch ist. Problematisch ist allerdings, dass der Gentransfer relativ instabil ist, häufig kommt es nur zu einer sogenannten „transienten Expression“, die eingefügte DNA ist also nur vorübergehend aktiv und verliert sich später wieder, auch kommt es manchmal dazu, dass nur Teile des erzielten Gewebes aus transformierten Zellen bestehen.<ref name="Kempken" /> |
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<ref>Frame, B. R., H. Y. Zhang, et al. (2000). "Production of transgenic maize from bombarded type II callus: Effect of gold particle size and callus morphology on transformation efficiency." In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant 36(1): 21-29.</ref><ref>Brettschneider, R., D. Becker, et al. (1997). "Efficient transformation of scutellar tissue of immature maize embryos." Theoretical and Applied Genetics 94(6-7): 737-748.</ref> |
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==== Protoplastentransformation ==== |
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Ein dritter möglicher Weg ist die Protoplastentransformation. Hierbei werden die Zellen des zu transformierenden Gewebes zuerst durch [[Pektinase]]n vereinzelt (siehe [[Protoplastenkultur]]) und anschließend durch [[Zellulase]]n die Zellwände aufgelöst ([[Protoplastenisolation]]). So erhält man nur noch durch die [[Zellmembran]] zusammengehaltene [[Protoplast]]en. <ref name="Kempken" /> |
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Für den eigentlichen Gentransfer wird diesen Protoplasten entweder [[Polyethylenglykol]] hinzugefügt oder es erfolgt ein kurzer Stromstoß ([[Elektroporation]]), wodurch die Membran durchlässig für die DNA wird. Die Methode ist zwar bei allen Pflanzen anwendbar, allerdings ist es äußerst schwierig, anschließend aus den Protoplasten wieder Pflanzen zu regenerieren.<ref name="Kempken" /> |
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== Merkmale, Anwendungen == |
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[[Datei:Züchtungsziele durch Gentechnik (2008-2015).PNG|thumb|Züchtungsziele durch Gentechnik (Stand: 2010)<ref name="global_pipeline">nature.com: [http://www.nature.com/nbt/journal/v28/n1/full/nbt0110-23b.html International trade and the global pipeline of new GM crops] (enlisch)</ref>]] |
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[[Datei:Gv-Sorten (2008-2015).PNG|thumb|Gv-Sorten nach Pflanzenart (Stand: 2010)<ref name="global_pipeline" />]] |
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[[Datei:Gv-Sorten nach Ländern (2008 - 2015).PNG|thumb|Gv-Sorten nach Ländern (Stand: 2010)<ref name="global_pipeline" />]] |
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Die Ziele der Grünen Gentechnik unterscheiden sich prinzipiell nicht von denjenigen Jahrtausende alter traditioneller Pflanzenzucht. Es geht um eine Verbesserung der Eigenschaften von Pflanzen, die anhand folgender Einteilung unterschieden werden können<ref>[http://www.wit.org.au/images/News%20Archives/0605_AgBio.pdf Agricultural Biotechnology - Overview and Opportunities]</ref>: |
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* Gv-Pflanzen der ''ersten Generation'', bei denen die Schädlingskontrolle und die Fitness der Pflanze in widrigen Bedingungen erhöht werden soll, z. B. Trocken-, Säure- und Salztoleranz sowie Widerstandsfähigkeit gegen extreme Temperaturen. Dadurch sollen Kosten gesenkt und/oder Erträge gesteigert und damit Deckungsbeiträge erhöht werden. |
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* Gv-Pflanzen der ''zweiten Generation'', die auf die Verbesserung des Nährstoffgehalts und eine höhere Verarbeitungsqualität abzielen, z.B. Erhöhung des Gehalts von Omega-3-Fettsäuren, Erhöhung und Veränderung des Zuckergehalts, bessere Farbeigenschaften. Hierzu zählt der [[Goldener Reis|goldene Reis]]. |
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* Gv-Pflanzen der ''dritten Generation'', bei der die Pflanze Industrierohstoffe (Biokraftstoffe, biologisch abbaubares Plastik, Enzyme oder Schmieröle) oder pharmazeutische Produkte wie Hormone, Impfstoffe oder Antikörper herstellen soll. |
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Die konventionelle [[Züchtung]] beruht dabei auf dem Prinzip von Kreuzung und anschließender Selektion. Bei Kreuzungen wird jeweils das gesamte Erbgut der Elternorganismen gemischt. Das Erbgut in den Tochterorganismen lässt sich dabei nicht exakt vorhersagen. Deshalb müssen in den weiteren Generationen die Organismen mit den gewünschten Eigenschaften selektiert werden. Im Gegensatz dazu werden mit der Grünen Gentechnik gezielt aus anderen Arten oder Organismen Gene hinzugefügt, die für eine bestimmte Eigenschaft verantwortlich sind. Es wird darauf hingewiesen<ref> Hahlbrock, S. 162 ff.</ref>, dass |
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* diese Methode gezielter sei und |
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* sich Eigenschaften züchten lassen, die sich auf konventionellem Weg nicht erreichen lassen (s. [[Präzisionszucht]]) |
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Im Mittelpunkt der bisherigen Anwendung der Grünen Gentechnik stehen weltweit vier Agrarpflanzen (Anteil GVO 2009 in %): Soja (77%), Baumwolle (49%), Mais (26%) und Raps (21%). In Nordamerika kommen noch Zuckerrüben hinzu (dort 95%).<ref>[http://www.transgen.de/anbau/eu_international/531.doku.html Globale Anbauflächen 2009]</ref> Jeder Gentransfer wird mit dem Ziel ausgeführt, den Pflanzen ein gewünschtes Merkmal ([[Englische Sprache|engl.]] ''trait'') zu übertragen. Man unterscheidet ''Input Traits'', das sind Eigenschaften, die für den Anbau interessant sind, und ''Output Traits'', welche den Konsumenten als Zielgruppe haben. Gelingt eine Transformation, so spricht man von einem ''Event'' (engl. für ''Ereignis''). Verschiedene Events können zu demselben Merkmal führen. |
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=== Input Traits === |
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==== Herbizidtoleranz ==== |
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Die meisten [[Herbizid]]e wirken selektiv gegen einzelne unerwünschte Pflanzenarten. Daneben gibt es Breitbandherbizide, welche den Stoffwechsel fast aller Pflanzen hemmen. Durch Übertragung von Genen des Bodenbakteriums ''[[Agrobacterium tumefaciens]]'' werden Nutzpflanzen erzeugt, die gegen [[Glyphosat]] (Markenname [[Roundup]] von Monsanto) resistent sind. Das PAT-Gen (Phosphinotricin Acetyl-Transferase) aus ''[[Streptomyces|Streptomyces viridochromogenes]]'' erzeugt ein Protein, das eine Toleranz von [[Glufosinat]]-Ammonium (Markenname Liberty von [[Bayer AG|Bayer]]) bewirkt. Seit 1999 gibt es Pflanzen (z.B. Markenname Clearfield von [[BASF]]) mit Resistenz gegen Imidazolinon (aus der Gruppe der ALS-Hemmer), die durch konventionelle Züchtung entstanden sind. [[Transgene Sojabohne|Transgene Soja]] mit dieser Eigenschaft wird für 2011 erwartet.<ref name="gm-soy-press-release">Pressemeldung BASF vom 30. Januar 2009: [http://www.agro.basf.com/agr/AP-Internet/en/content/news_room/news/09_01_30_press-release-basf-and-embrapas-biotech-soybeans-on-track-for-brazilian-market BASF and Embrapa’s biotech soybeans on track for Brazilian market launch from 2011 onward] (englisch)</ref><ref>[http://www.basf.com/group/pressrelease/P-10-148 BASF and Embrapa’s Cultivance®soybeans receive approval for commercial cultivation in Brazil] (englisch)</ref> Herbizidtoleranz ist 2009 die zweithäufigste Anwendung mit etwa 15 Events.<ref name="gmo_pipeline">European Commission, Joint Research Centre, Institute for Prospective Technological Studies [http://ipts.jrc.ec.europa.eu/publications/pub.cfm?id=2420 The global pipeline of new GM crops: implications of asynchronous approval for international trade] (englisch)</ref> |
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==== Insektenresistenz ==== |
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Von dem Bakterium ''[[Bacillus thuringiensis]]'' übertragene Gene bewirken, dass die Pflanzen eigenständig Gifte gegen bestimmte Schädlinge erzeugen. Dieses sogenannte Bt-Konzept wird bislang vor allem bei [[Transgener Mais|Mais]] und [[Transgene Baumwolle|Baumwolle]] eingesetzt. Bt-Toxine werden als Präparate seit Jahrzehnten im biologischen Pflanzenschutz eingesetzt. Mit über 30 Events ist dieses Merkmal 2009 das häufigste.<ref name="gmo_pipeline" /> |
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==== Virusresistenz ==== |
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Als erste Anwendung wurde in den 1990er Jahren an Universitäten in den USA virusresistente [[Papaya#Krankheiten|Papaya]] erzeugt. |
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An der Wiener [[Universität für Bodenkultur]] wird Virusresistenz gegen [[Scharka]] an der [[Aprikose]] durch Einbringung des Gens für die Virushülle des Plum Pox-Virus untersucht.<ref>[http://www.boku.ac.at/sicherheitsforschung/index.htm Website zum BOKU-Projekt "Trangenes Steinobst"]</ref> |
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==== Pilzresistenz ==== |
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[[Datei:Phytophtora infestans-effects.jpg|thumb|Schnitt durch eine von der Knollenfäule befallene Kartoffel]] Algenähnliche [[Eipilze|Pilze]] wie die Gattung ''[[Phytophthora infestans]]'' gehören zu den Pflanzenschädlingen, die die höchsten Ernteschäden verursachen, etwa bei [[Tomaten]] und [[Kartoffeln]]. Mit konventionellen Züchtungsmethoden erreicht man zwar hier durch Einkreuzung mexikanischer Wildrassen eine gewisse Resistenz, jedoch werden auch unerwünschte Eigenschaften übertragen, die dann in langwierigen Verfahren wieder herausgezüchtet werden müssen. Alternativ werden chemische [[Fungizide]] ausgebracht - pro Anbausaison bis zu sechzehn mal - oder etwa im Biolandbau [[Kupfersulfat#Pflanzenschutz|Kupfersulfate]], die aber zu einer starken Bodenbelastung führen. |
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Von BASF wurde mit gentechnischen Methoden einer Kartoffelsorte ("[[Fortuna (Kartoffel)|Fortuna]]") zwei Resistenzgene aus einer südamerikanischen Wildkartoffelsorte übertragen. Fortuna wurde in Gewächshausversuchen bereits erfolgreich getestet und wird seit 2006 in Schweden, den Niederlanden, Großbritannien, Deutschland und Irland im Freiland getestet. BASF schätzt, dass die Sorte 2014/15 auf den Markt kommen könnte.<ref>[http://www.transgen.de/pflanzenforschung/anbaueigenschaften/845.doku.html Kraut- und Knollenfäule bei Kartoffeln]</ref> |
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==== Trockentoleranz ==== |
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Unzureichende Wasserversorgung durch klimatische Veränderungen oder singulär auftretende Trockenperioden führen zu erheblichen Ernteausfällen. Neben der Vermeidung dieser Ausfälle sind weitere Ziele die Ausweitung der Anbauflächen auf klimatisch ungünstige Regionen sowie allgemein eine Verringerung des Wasserverbrauchs in der Landwirtschaft. Als erstes Produkt wird 2012 [[Transgener Mais#Trockentoleranter Mais|Trockentoleranter Mais]] erwartet. Auch bei Baumwolle kennt man Biotechvarietäten mit verbesserter Trockentoleranz. Sie bilden eine [[Pyrophosphatase]], welche aus der mit der Ackerschmalwand (''Arabidopsis thaliana'') verwandten [[Salzkresse]] (''Thellungiella halophila'') stammt und bei der Aufrechterhaltung des Ionengleichgewichts im Zellplasma eine Rolle spielt.<ref name="Lv">S. L. Lv u. a.: ''Overexpression of Thellungiella halophila H+-PPase (TsVP) in cotton enhances drought stress resistance of plants.'' In: ''Planta''. 2009, Band 229, S. 899–910.</ref> |
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Die bisherigen Feldversuche zur Trockenresistenz lieferten bei der Firma [[Monsanto]] für Mais eine Mehrproduktion von 6,7% bis 13,4% gegenüber herkömmlichen Maissorten.<ref>[[Monsanto]]: [http://www.monsanto.com/pdf/investors/2009/monsanto_basf_yield_stress_update.pdf Yield Stress Update] (PDF, englisch)</ref> |
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==== Salz- und Aluminiumtoleranz ==== |
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Die landwirtschaftliche Produktivität ist auf versalzten Böden stark beeinträchtigt. Weltweit sind mehr als 60 Millionen ha Ackerland von der Bodenversalzung betroffen. Beim Raps konnte man zeigen, dass Individuen, welche ein aus der Ackerschmalwand stammendes Ionentransportprotein (AtNHX1) exprimieren, noch bei einer Natriumchloridkonzentration von 200 Millimol/l wachsen können. Das Wachstum von gewöhnlichem Raps ist bei dieser Konzentration schwer beeinträchtigt, und dies gilt auch für die meisten anderen Ackerpflanzen. Je stärker der Transporter in den Rapspflanzen exprimiert wird, desto höher ist ihre Salztoleranz. Phänotypisch unterscheiden sich bei hoher Salzkonzentration wachsende transgene Rapspflanzen vom Wildtyp kaum.<ref name="Zhang">H.-X. Zhang u. a.: ''Engineering salt-tolerant Brassica plants: characterization of yield and seed oil quality in transgenic plants with increased vacuolar sodium accumulation.'' In: ''[[Proceedings of the National Academy of Sciences]] USA''. 2001, Band 98, S. 12832–12836.</ref> Diese salztoleranten transgenen Rapspflanzen sind insofern interessant, als sie zeigen, dass die gezielte Übertragung eines einzigen neuen Merkmals die Salztoleranz einer Kulturpflanze ohne erkennbare Beeinträchtigung anderer Eigenschaften signifikant verbessern kann. Da dies nur gentechnisch möglich ist, liefern salztolerante transgene Pflanzen auch überzeugende Beispiele für das Entwicklungspotential einer modernen, gentechnische Verfahren einschließenden Pflanzenzüchtung. Unter sauren Bedingungen werden im Boden aus [[Kaolin|Aluminiumsilikaten]] dreiwertige Aluminiumionen (Al<sup>3+</sup>) freigesetzt, die für viele Pflanzen stark toxisch wirken. Da saure Ackerböden 30 bis 40 Prozent der ackerbaulich nutzbaren Landfläche der Erde ausmachen, stellt dies eine schwerwiegende Beeinträchtigung des Anbaus vieler Kulturpflanzen dar. Bei ''[[Schaumkressen|Arabidopsis]]'', Raps und manchen anderen Pflanzen kann die Aluminiumtoleranz durch Überexpression bestimmter Enzyme des Energiestoffwechsels verbessert werden. Allerdings sind diese Entwicklungen von der Anwendungsreife noch weit entfernt.<ref name="Anoop">V. M. Anoop u. a.: ''Modulation of citrate metabolism alters aluminum tolerance in yeast and transgenic canola overexpressing a mitochondrial citrate synthase.'' In: ''Plant Physiology''. 2003, Band 132, S. 2205–2217.</ref> |
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=== Output Traits === |
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Eines der ersten gv-Lebensmittel mit veränderter Produktqualität war in den 1990er Jahren die ''FlavrSavr''-Tomate, bei der ein Gen für die Bildung des Reife-Enzyms [[Polygalacturonase]] blockiert war und die Früchte dadurch länger haltbar wurden. Auf Grund unzureichender Qualität im Anbau (geringe Erträge und Widerstandskraft) wurde die Vermarktung nach wenigen Jahren eingestellt.<ref>[http://www.transgen.de/pflanzenforschung/produkteigenschaften/178.doku.html Ausgereift - und dennoch länger haltbar]</ref> |
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Ein weiteres Beispiel für veränderte Inhaltsstoffe ist die zur Stärkeproduktion vorgesehene [[Amflora]]-Kartoffel. |
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Die in der grünen Gentechnik am häufigsten verwendete [[Baum]]art ist die [[Pappeln|Pappel]]. Ziele der Forschung sind ein verminderter [[Lignin]]gehalt, um in der [[Papier]]- und Zellstoffherstellung mit weniger Bleichmitteln auszukommen, schnelleres und stärkeres Wachstum zur Nutzung als [[Energiepflanze]]n sowie Aufnahme von Umweltgiften zur biologischen Reinigung belasteter Böden. |
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==== Bioverfügbarkeit von Phosphat und Eisen ==== |
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Der an sich für die menschliche und tierische Ernährung ausreichende Phosphorgehalt von Getreide und Ölsaaten ist größtenteils in [[Phytinsäure]] gebunden. Phytinsäure (Inositolhexakisphosphat) ist der Hexaphosphorsäureester des [[Inosit]]ols (Cyclohexanhexols), eines sechswertigen zyklischen Alkohols. Rinder und andere Wiederkäuer können die Phytinsäure nutzen. Nicht wiederkäuende Nutztiere scheiden mit der Nahrung aufgenommene Phytinsäure unverdaut wieder aus. Dies ist der Grund dafür, dass Gülle vom Schwein und anderen Haustieren soviel Phosphat enthält. Die unverdaut ausgeschiedene Phytinsäure wird als Hauptquelle der Phosphatverschmutzung und [[Eutrophierung]] der Gewässer durch die Landwirtschaft angesehen. |
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Um die Nahrungsansprüche von Schweinen und Geflügel zu befriedigen, ergänzt man Tierfutter oft entweder mit Phosphat, das aus Gesteinsmehl stammt oder durch Zugabe von Phytase, eines Phytinsäure zerlegenden Enzyms aus Mikroorganismen. Da die Supplementierung kostspielig ist, wird versucht, das Problem an der Wurzel anzupacken, indem man Pflanzen züchtet, deren Samen einen möglichst niedrigen Phytinsäuregehalt haben. Dabei sind gegenwärtig vor allem zwei Ansätze erkennbar: die Expression rekombinierter Phytasegene in den Keimblättern des Embryos und die Stilllegung von Genen, welche zur Synthese oder Speicherung der Phytinsäure erforderliche Enzyme oder Transportproteine kodieren. |
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[[Transgene Sojabohne|Transgene Sojapflanzen]], deren Samen eine bakterielle Phytase exprimieren, können im Samen so viel Phytase bilden, dass die Phytinsäure nahezu vollständig in Phosphat und Inositol umgewandelt wird. Es gibt ferner transgene Maispflanzen, welche die Phytase eines Schimmelpilzes exprimieren, entweder ausschließlich oder in Kombination mit dem Eisen bindenden Protein [[Ferritin]]. In aus Körnern dieser Pflanzen hergestelltem Maismehl sind bis zu 95% der Phytinsäure abgebaut, wodurch der Phosphor bioverfügbar wird. Maispflanzen, welche zusätzlich das Eisen bindende Protein Ferritin im Korn bilden, haben zudem einen wesentlich höheren Eisengehalt. Die Expression rekombinierter Phytase- und Ferritingene in transgenem Mais könnte somit genutzt werden, um Phosphat- und Eisenmangel, wie er bei vegetarischer Ernährung leicht auftreten kann, vorzubeugen.<ref name="Drakakaki">G. Drakakaki u. a.: ''Endosperm-specific co-expression of recombinant soybean ferritin and Aspergillus phytase in maize results in significant increases in the levels of bioavailable iron.'' In: ''Plant Molecular Biology''. 2005, Band 59, S. 869–880.</ref> |
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==== Verbesserung der Proteinqualität von Samenproteinen ==== |
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Wie die bereits vermarktete Sorte LY038 zeigt, kann der Lysinmangel des Maiskorns durch Eingriffe in die Regulation der Lysinsynthese verringert werden. Davon abgesehen werden noch weitere Möglichkeiten untersucht. Ein Gen einer in Bolivien beheimateten Wildkartoffel kodiert ein pollenspezifisches Protein mit besonders hohem Lysingehalt. Wird es in den Mais eingeführt, so erhält man ein Korn, in dem der Lysingehalt um 16 bis 55 Prozent erhöht ist. Im Gegensatz zu LY038 wird hier nicht der Gehalt an freiem Lysin erhöht, sondern der des proteingebundenen Lysins bei gleichzeitiger Steigerung des Proteinanteils im Korn.<ref name="Yu">J. Yu u. a.: ''Seed-specific expression of the lysine-rich protein gene sb401 significantly increases both lysine and total protein content in maize seeds.'' In: ''Food and nutrition bulletin''. 2005, Band 26, S. 427–431.</ref> |
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==== Entfernung von Allergenen bei Soja und Futtergräsern ==== |
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Ein signifikanter Teil der Bevölkerung reagiert allergisch auf bestimmte Lebensmittel. Die [[Allergen]]e der Sojabohne sind insofern besonders problematisch, als die Verwendung von Sojaprodukten wegen des hohen Ernährungswerts der Sojaproteine in der Lebensmittelproduktion zunehmende Verbreitung gefunden hat. Dies führt dazu, dass es für Sojaallergiker immer schwieriger wird, sojafreie Lebensmittelprodukte zu bekommen. Auch bei Schweinen und Kälbern findet man Sojaallergien. Lebensmittelallergene sind fast immer natürlich vorkommende Proteine. Eines der allergenen Samenproteine der Sojabohne trägt die Bezeichnung Gly-m-Bd-30-K. Es macht etwa ein Prozent des Gesamtproteins des Samens aus. Auf dieses Protein reagieren mehr als 65 Prozent der Sojaallergiker. Es ist möglich, das Gen dieses Proteins stillzulegen und Sojalinien zu entwickeln, die dieses Allergen nicht mehr enthalten.<ref name="Herman">E. M. Herman u. a.: ''Genetic Modification Removes an Immunodominant Allergen from Soybean.'' In: ''Plant Physiology''. 2003, Band 132, S. 36–43.</ref> Die Eliminierung von Allergenen ist auch bei anderen Pflanzen möglich. Die Expression des wichtigsten Proteinallergens des [[Lolch|Weidelgrases]] (''Lolium spec.''), eines der verbreitetsten Weidegräser mit stark allergenem Pollen, kann unterdrückt werden, ohne Vitalität oder Nutzwert der Pflanze zu beeinträchtigen.<ref name="Bhalla">P. L. Bhalla u. a.: ''Antisense-mediated silencing of a gene encoding a major ryegrass pollen allergen.'' In: ''Proceedings of the National Academy of Sciences U. S. A.'' 2008, Band 96, S. 11676–11680.</ref> Andererseits ist kein Fall bekannt geworden, wo eine Biotechpflanze ein in ihrem konventionellen Vorläufer nicht vorhandenes Allergen gebildet hätte. |
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==== Qualitätsverbesserung von Ölen ==== |
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[[Vitamin E]] (Tocopherol) ist ein Sammelbegriff für eine Gruppe von acht fettlöslichen Substanzen, von denen α-Tocopherol die höchste biologische Aktivität besitzt. Wichtige Vitamin-E-Lieferanten für den Menschen sind Keimöle und [[Kaltpressung|kaltgepresste]] [[Pflanzenöle|Speiseöle]], ferner Milch, Eier, aber auch einige Gemüsesorten. Viele medizinische Studien weisen darauf hin, dass α-Tocopherol [[Herz-Kreislauferkrankung]]en, Entzündungsreaktionen und Krebs vorbeugen oder den Verlauf dieser Krankheiten günstig beeinflussen kann. Allerdings ist die tägliche Aufnahme therapeutisch wirksamer Vitamin-E-Mengen ohne den Verbrauch großer Mengen mit dem Vitamin angereicherter Lebensmittel schwierig. Seit einigen Jahren versucht man deshalb, die pflanzliche Tocopherolsynthese zu optimieren und Pflanzen mit hohem α-Tocopherolgehalt zu züchten. Vor allem Ölpflanzen wie Raps und Soja kommen dafür in Betracht, da diese die bedeutendsten Vitamin-E-Lieferanten sind. |
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Den Syntheseweg der Tocopherole kennt man seit über 30 Jahren. Da α-Tocopherol das Endprodukt der Tocopherolsynthese bildet und die übrigen Tocopherole Zwischenprodukte der α-Tocopherolsynthese sind, könnte die Überexpression von Enzymen, die Zwischenschritte der Tocopherolsynthese katalysieren, geeignet sein, die biologisch weniger wirksamen β-, γ- und δ-Tocopherole in α-Tocopherol umzuwandeln. Bisherige Versuche, die α-Tocopherolsynthese zu optimieren, beruhen auf diesem Prinzip.<ref name="Sattler">S. E. Sattler u. a.: ''From Arabidopsis to agriculture: engineering improved Vitamin E content in soybean''. In: ''Trends in Plant Science''. 2004, Band 9, S. 365–367.</ref> Die Überexpression des γ-Tocopherol-Methyltransferase-Gens von ''[[Perilla frutescens]]'', einer in Ostasien heimischen Ölpflanze, im Sojasamen liefert Pflanzen, deren Samen gegenüber dem Wildtyp den zehnfachen Gehalt an α-Tocopherol und den 15-fachen an β-Tocopherol haben, was einer ca. fünffachen Steigerung der Vitamin-E-Aktivität entspricht.<ref name="Tavva">V. S. Tavva u. a.: ''Increased alpha-tocopherol content in soybean overexpressing the Perilla frutescens gamma-tocopherol methyltransferase gene.'' In: ''Plant Cell Reports.'' 2007, Band 26, S. 61–70.</ref> |
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Mehrere Firmen haben transgene [[Ölpflanze]]n entwickelt, deren Fetteigenschaften gesundheitliche Vorteile bringen soll. So hat eine von [[Pioneer Hi-Bred]] entwickelte und bereits vom [[USDA]] zum Anbau zugelassene [[transgene Sojabohne]] eine längere Haltbarkeit und erhöhte Hitzebeständigkeit, was den Anteil von [[trans-Fettsäuren]] beim [[Braten]] oder [[Frittieren]] reduziert.<ref>Waltz, E. (2010): Food firms test fry Pioneer’s trans fat–free soybean oil. Nature Biotechnology. Vol. 28, Nr. 8, S. 769-70.</ref> |
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Essentielle [[Fettsäuren]] wie [[Arachidonsäure]], [[Eicosapentaensäure]], Docosapentaensäure und [[Docosahexaensäure]] können vom menschlichen Körper nicht synthetisiert und müssen deshalb mit der Nahrung aufgenommen werden. Die ausreichende Versorgung mit essentiellen Fettsäuren ist eine wichtige Voraussetzung zur Verhinderung permanenter prä- und neonataler Entwicklungsstörungen, da sich nur so die an molekularen Membranen reichen Gewebe des Gehirns, Nerven- und Gefäßsystems normal entwickeln können. Mehrfach ungesättigte Fettsäuren mit mehr als 19 Kohlenstoff-Atomen findet man vor allem in tierischen Fetten. Die Produktion essentieller Fettsäuren in Pflanzen würde der Lebensmittelindustrie eine neue und kostengünstige Quelle dieser ernährungsphysiologisch wichtigen Nahrungsbestandteile erschließen. |
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Arachidonsäure (AA), Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA) kommen im Rapsöl nicht vor. Die Samen des [[Brauner Senf|Braunen Senfs]] (''Brassica juncea''), einer mit dem Raps eng verwandten asiatischen Ölpflanze, enthalten aber Linolsäure und Linolensäure, welche in drei konsekutiven Schritten in AA und EPA umgewandelt werden können. Man kennt beim Braunen Senf transgene Linien, deren Samenöl im Mittel 4% AA, 8% EPA und 0,2% DHA enthält. Diese Pflanzen tragen drei bis neun an der Biosynthese langkettiger Fettsäuren beteiligte Enzymgene, die aus verschiedenen Organismen stammen. Sie sind blockweise in einem einzigen Transformationsschritt übertragen worden. Dies bedeutet eine wesentliche Verringerung des Transformationsaufwands. Wenn auch die Ausbeuten noch gering sind, so zeigen diese Experimente doch, dass es prinzipiell möglich sein muss, den pflanzlichen Lipidstoffwechsel so umzubauen, dass sich essentielle Fettsäuren in Ölpflanzen wirtschaftlich produzieren lassen.<ref name="Yusuf">"M. Yusuf und N. B. Sarin: ''Antioxidant value addition in human diets: genetic transformation of Brassica juncea with gamma-TMT gene for increased alpha-tocopherol content.'' In: ''Transgenic Research''. 2007, Band 16, S. 109–113.</ref> |
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==== Entgiftung des Baumwollsamens ==== |
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Beim Abernten eines Baumwollfeldes fallen für jedes Kilogramm Fasern ca. 1,6 kg Samen an. Nach Tonnage gerechnet ist Baumwolle damit nach der Sojabohne die wichtigste Ölpflanze. Die Samen enthalten ca. 21% Öl und 23% relativ hochwertiges Protein, das aber wegen seines Gehalts an [[Gossypol]] und anderen Terpenoiden als Nahrungs- oder Futtermittel nur eingeschränkt verwertbar ist. Gossypol schädigt Herz und Leber. Theoretisch könnten 44 Megatonnen (Mt) Baumwollsaat, die weltweit jährlich geerntet werden und 9 Mt Protein enthalten, den Jahresproteinbedarf (50g/Tag) einer halben Milliarde Menschen decken. Da Baumwollsamen zur Ölgewinnung gepresst wird, wird der Goyypol-haltige Presskuchen als giftig entsorgt. Dieser Presskuchen von Gossypol-freien Samen wäre einfach als Futtermittel oder Nahrungsmittel zu verwenden. Erste Versuche in den 1970er Jahren Gossypol aus der gesamten Baumwollpflanze zu entfernen, hatten hohe Ertragseinbussen zur Folge, da Goyypol einen wichtigen Frassschutz darstellt. 2006 berichtete ein Forscherteam von der Texas A & M University <ref>http://ipgb.tamu.edu/keerti-rathore-ph-d/</ref> selektiv im Baumwollsamen die Gossypolsynthese durch Stilllegung eines der ersten biochemischen Schritte des Gossylpolsynthesewegs mittels [[RNA-Interferenz]] unterbrochen zu haben, während sie in den übrigen Pflanzenorganen normal verläuft. <ref> Sunilkumar, g., CAMPBELL, L. M., Puckhaber, L. & Rathore K. S. (2006)</ref> Engineering cottonseed for use in human nutrition by tissue-specific reduction of toxic gossypol. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 103: 18054-18059</ref>. In diesen Pflanzen ist der Gossypolgehalt um bis zu 99% reduziert. Er liegt weit unter dem Grenzwert von 600 ppm (parts per million), den die [[Weltgesundheitsorganisation]] (WHO) bei Baumwollsaaten, die zur Verwendung in Lebensmitteln bestimmt sind, für unbedenklich hält. |
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Neben der Baumwolle kennt man mehrere andere Kulturpflanzen, deren Wert als Nahrungsmittel durch den Gehalt an giftigen Verbindungen stark gemindert wird. Die Samen der [[Saat-Platterbse|Saatplatterbse]] (''Lathyrus sativus''), einer tropisch/subtropischen Gemüsepflanze, enthalten ein natürliches Nervengift, das β-N-oxalylamino-L-alanin. Der dauerhafte Genuss ihres Mehls verursacht bei der armen Bevölkerung vieler Länder Asiens und von Teilen Afrikas eine als [[Lathyrismus]] bekannte chronische Erkrankung des Nervensystems. Cassava ([[Maniok]]) und Favabohnen enthalten cyanogene ([[Cyanwasserstoff|Blausäure]] entwickelnde) [[Glycoside]]. Die gentechnische Entgiftung dieser Kulturpflanzen würde nicht nur die Lebensmittelsicherheit verbessern, sondern auch die Versorgung der wachsenden Weltbevölkerung, ohne dass Erträge oder Anbauflächen vergrößert werden müssten.<ref name="Sunilkumar">G. Sunilkumar u. a.: ''Engineering cottonseed for use in human nutrition by tissue-specific reduction of toxic gossypol.'' In: ''Proceedings of the National Academy of Sciences USA''. 2006, 26, Band 103, S. 18054–18059.</ref> |
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==== Goldener Reis ==== |
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In den 1990er Jahren wurde von Ingo Potrykus und [[Peter Beyer (Biologe)]] durch Einführung von drei Genen aus der Carotinoidsynthese der sogenannte ''[[Golden Rice]]'' erzeugt, welcher deutlich mehr Beta-Karotin, eine Vorstufe zu Vitamin A, sowie einen erhöhten Eisengehalt im Reiskorn enthält.<ref>goldenrice.org: [http://www.goldenrice.org/Content1-Who/who2_history.html History of the Golden Rice Programme] (englisch)</ref> In Ländern, in denen Reis das Hauptnahrungsmittel ist, soll hiermit den weit verbreiteten Mangelerkrankungen begegnet werden. Die an der Entwicklung beteiligte Firma [[Syngenta]] verzichtet auf fällige Lizenzzahlungen bei humanitären Projekten, so dass Saatgut für solche Anwendungen kostenlos bezogen werden kann.<ref>goldenrice.org: [http://www.goldenrice.org/Content2-How/how9_IP.html A Public-Private Partnership and Humanitarian Licences] (englisch)</ref> |
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==== Antigene und Antikörper ==== |
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Seit etwa 1999 sind zwei in biochemischen Laboratorien viel gebrauchte rekombinierte Proteine auf dem Markt, die in transgenem Mais produziert werden: [[Avidin]], ein Protein aus [[Eiklar|Hühnereiweiß]] und [[Glucuronidase|β-Glucuronidase]], ein bakterielles Enzym des Kohlenhydratstoffwechsels.<ref name="Hood">E. E. Hood u. a.: ''Molecular farming of industrial proteins from transgenic maize.'' In: ''Advances in experimental medicine and biology.'' 1999, Band 464, S. 127–147.</ref> Auch das menschliche [[Proinsulin]], die Vorstufe des [[Insulin]]s, lässt sich nicht nur in transformierten Bakterien sondern auch im [[Endosperm]] transgener Maiskörner produzieren.<ref name="Farinas">C. S. Farinas u. a.: ''Aqueous extraction of recombinant human proinsulin from transgenic maize endosperm.'' In: ''Biotechnology Progress.'' 2005, Band 21, S. 1466–1471.</ref> Anfangserfolge gibt es auch bei der Züchtung transgener Mais- und anderer Kulturpflanzen, welche Antigene produzieren, mit denen bei oraler Anwendung eine aktive, die Bildung körpereigener Antikörper auslösende, Schutzimpfung gegen gefährliche Infektionskrankheiten möglich ist. Die Produktion von Impfstoffen in Pflanzen hat gegenüber derjenigen in Tieren oder Mikroorganismen mehrere Vorteile: Die Gefahr einer Kontaminierung des Impfstoffs mit Allergenen oder Krankheitserregern ist weitaus geringer. Die Produktion ist billig, und der Impfstoff ist leicht anzuwenden und deshalb auch in Ländern ohne entwickelte hygienische und medizinische Infrastruktur leicht einsetzbar.<ref name="Daniell">H. Daniell u. a.: ''Medical molecular farming: production of antibodies, biopharmaceuticals and edible vaccines in plants.'' In: ''Trends in Plant Science.'' 2001, Band 6, S. 219–226.</ref><ref name="Giddings">G. Giddings u. a.: ''Transgenic plants as factories for biopharmaceuticals.'' In: ''Nature Biotechnology''. 2000, Band 18, S. 1151–1155.</ref> TGEV, das übertragbare Gastroenteritis-Virus (Transmissible Gastroenteritis Virus), erzeugt bei jungen Schweinen Durchfallerkrankungen. Wenn man Jungschweine mit TGEV-Mais füttert, welcher ein TGEV-Antigen exprimiert, sind die Tiere gegen das Virus geschützt.<ref name="Howard">J. A. Howard u. a.: ''Commercialization of plant-based vaccines from research and development to manufacturing.'' In: ''Animal Health Research Reviews.'' 2004, Band 5, S. 243–245.</ref> |
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Ebenso wie die Herstellung von Antigenen ist auch die Produktion von Antikörpern in Pflanzen im Hinblick auf Kosten, Skalierbarkeit der Produktion und Anwendungssicherheit attraktiv. Antikörper werden für Vorbeugung, Behandlung und Diagnose vieler Krankheiten eingesetzt. In der biomedizinischen Grundlagenforschung braucht man sie für eine Vielzahl analytischer Nachweismethoden. Hergestellt wurden Antikörper pflanzlicher Herkunft bisher vor allem im Tabak, aber auch in Kartoffel, Soja, [[Luzerne|Alfalfa]], Reis und Mais. Allerdings sind darunter nur wenige, die für die Therapie am Menschen in Frage kommen. Ein im Tabak gebildeter Antikörper gegen ein Oberflächenantigen von ''[[Streptococcus mutans]]'', dem Hauptverursacher der [[Zahnkaries]], hat sich bei lokaler Anwendung als wirksam erwiesen und kann die Rückbesiedelung der Zahnoberfläche durch die Bakterien wirksam verhindern.<ref name="Ma">J. K. Ma u. a.: ''Characterization of a recombinant plant monoclonal secretory antibody and preventive immunotherapy in humans.'' In: ''Nature Medicine.'' 1998, Band 4, S. 601–606.</ref> Verschiedene andere von Pflanzen gebildete Immunglobuline befinden sich in der klinischen Testphase.<ref name="Daniell"/><ref name="Stoger">E. Stoger u. a.: ''Recent progress in plantibody technology.'' In: ''Current pharmaceutical design''. 2005, Band 11, S. 2439–2457.</ref> |
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=== Stacked Events === |
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Pflanzen mit einer Kombination aus mehreren Eigenschaften lassen sich oft sehr leicht durch konventionelle Kreuzung transgener Sorten erzeugen. Man spricht hier von ''Stacked Events'' (engl. für ''gestapelt''). Auf Grund der Einfachheit dieser Methode werden in Zukunft eine Vielzahl neuer Sorten erwartet. |
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== Saatguthersteller und Anbau == |
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Für 2007 wird die Marktgröße transgener Pflanzen auf 6,9, für 2025 auf 50 Mrd. USD geschätzt.<ref>Agrobioinstitute (ABI): [http://ec.europa.eu/dgs/jrc/downloads/jrc_20081118_bulgaria_socioeconomic_alexandrova.pdf Co-existence and socioeconomic aspects] (PDF, englisch)</ref> Höhere Erträge und bessere Futtermittel sind neben Pflanzen, die beim Anbau weniger [[Pflanzenschutzmittel]] benötigen, die Hauptmärkte der Zukunft.<ref name="Mon_BASF_Joint">[[Monsanto]] / [[BASF]]: [http://www.monsanto.com/pdf/investors/2008/09-16-08.pdf Working Jointly For Higher Yields] (PDF, englisch)</ref><ref>[[Bayer]], [[Evogene]]: [http://www.bayercropscience.com/BCSWeb/CropProtection.nsf/id/DE_20090421 Bayer CropScience und Evogene weiten Zusammenarbeit zur Verbesserung von Erträgen bei Reis aus]</ref> |
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=== Saatguthersteller === |
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Der weltweite Markt für Saatgut (konventionell und gentechnisch verändert) wird auf 36,5 Mrd $ geschätzt (2008; EUR/USD = 1,40).<ref>[http://www.worldseed.org/en-us/international_seed/seed_statistics.html International Seed Federation: Seed Statistics](ganz unten: "Value of the Domestic Market for Seed in Selected Countries"; PDF, englisch)</ref> und stellt sich als stark fragmentiert dar, wie eine Auflistung der bedeutendsten Hersteller zeigt: |
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{| class="wikitable" |
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| || [[Monsanto]] (USA) || [[Pioneer (Agrarunternehmen)|Pioneer Hi-Bred]]/[[DuPont]] (USA) || [[Syngenta]] (CH) || [[Groupe Limagrain]] (F) || [[KWS SAAT]] (D) || [[Bayer CropScience]] (D) || (Rest) |
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| Umsatz 2008 (10<sup>9</sup> $) |
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|| 6,369 <ref>Monsanto - Fiscal Year 2008: Total Seeds and Genomics [http://monsanto.mediaroom.com/index.php?s=43&item=650] (englisch)</ref> |
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|| 3,976 <ref>[http://phx.corporate-ir.net/phoenix.zhtml?c=73320&p=irol-fundsnapshot DuPont Presentations & Financial Reports] ("Revenue (FY)"); Geographic & Segment Sales Details [http://phx.corporate-ir.net/phoenix.zhtml?c=73320&p=irol-geographic], "Ag/Food" 29% und davon 50% "Seeds" (englisch)</ref> |
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|| 2,442 <ref>Syngenta Financial Information - Seite 8: Seeds total[http://www.syngenta.com/en/media/pdf/mediareleases/en/20090206_ENGLISH_Syngenta_Full_Year_Results_2008.pdf] (PDF, englisch)</ref> |
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|| 1,553 <ref>[http://www.limagrain.com/gb/limagrain-Notre-groupe.cfm?page=40 Limagrain Key figures] M€ 1119 (englisch)</ref> |
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|| 0,838 <ref>KWS SAAT Reports and presentations: Seite 2 M€ 599 [http://www.kws.de/global/show_document.asp?id=aaaaaaaaaaffxwn&download=1] (PDF, englisch)</ref> |
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|| 0,633 <ref>[http://www.bayercropscience.com/bcsweb/cropprotection.nsf/id/FactsFigures Bayer CropScience Key figures] "BioScience", M€ 542 (englisch)</ref> |
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|- |
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| Marktanteil || 17,4% || 10,9% || 6,7% || 4,3% || 2,3% || 1,7% || 56,7 |
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|} |
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Die Zahlen beziehen sich ausschließlich auf den jeweiligen Bereich Saatgut. Der Anteil an GVO-Saat wird von den Firmen in der Regel nicht gesondert angegeben. Der Weltmarkt für GVO-Saatgut wächst deutlich. 2008 ergab sich ein Anstieg von 8,7% auf 7,5 Mrd. $ (entsprechend einem Marktanteil von 20,5%). Für 2009 wird das Potential auf 8,3 Mrd. $ prognostiziert (+10,7%).<ref name="isaaa_brief_39"></ref> |
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=== Anbau === |
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[[Datei:Gmo acreage world 2009.PNG|thumb|Anbauflächen weltweit 2009]] |
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Seit 1996 werden gentechnisch veränderte Pflanzen kommerziell angebaut. Weltweit fand 2009 der Anbau in 25 Ländern durch 14 Millionen Landwirte (davon 90% in Entwicklungsländern) auf mehr als 134 Millionen Hektar statt.<ref name="isaaa_brief_41">[http://www.isaaa.org/resources/publications/briefs/41/executivesummary/default.asp James, Clive (2009): Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2009.]</ref> Das entspricht 9% des weltweit nutzbaren Ackerlandes (1,5 Milliarden Hektar) bzw. dem 7,1-fachen der gesamten deutschen Landwirtschaftsfläche (18,8 Millionen Hektar [2008])<ref>[http://www.statistik-portal.de/Statistik-Portal/de_jb09_jahrtabf1.asp Statistische Ämter des Bundes und der Länder: Flächennutzung]</ref>. |
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Die bedeutendsten Anbauländer sind (Anteil der gesamten Landwirtschaftsfläche [2007])<ref name=FAOSTAT>FAO (2010): FAOSTAT. FAO: Rome.]</ref>: |
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{| class="wikitable" |
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|- class="hintergrundfarbe5" |
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! Rang !! Land !! Fläche (10<sup>6</sup> ha) !! Anteil !! Pflanzen |
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| 1 || [[USA]] || 64,0 || 38% || [[Transgene Sojabohne|Sojabohne]], [[Transgener Mais|Mais]], [[Transgene Baumwolle|Baumwolle]], [[Transgener Raps|Raps]], [[Kürbis]], [[Papaya]], [[Luzerne]], [[Zuckerrübe]]n |
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| 2 || [[Brasilien]] || 21,4 || 36% || Soja, Mais, Baumwolle |
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| 3 || [[Argentinien]] || 21,3 || 66% || Soja, Mais, Baumwolle |
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|- |
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| 4 || [[Indien]] || 8,4 || 5% || Baumwolle |
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|- |
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| 5 || [[Kanada]] || 8,2 || 18% || Raps, Mais, Soja, Zuckerrüben |
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|- |
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| 6 || [[China]] || 3,7 || 3% || Baumwolle, [[Tomaten]], [[Pappeln]], [[Petunien]], Papaya, [[Paprika]] |
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| 7 || [[Paraguay]] || 2,2 || 51% || Soja |
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|- |
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| 8 || [[Südafrika]] || 2,1 || 14% || Soja, Mais, Baumwolle |
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| 9 || [[Uruguay]] || 0,8 || 57% || Soja, Mais |
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|- |
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| 10 || [[Bolivien]] || 0,8 || 22% || Soja |
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== Zulassung, Kennzeichnung und Koexistenz == |
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=== Bestehende Regelungen === |
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Es gibt kein weltweit einheitliches Verfahren für die Zulassung von Gv-Pflanzen zum Anbau oder zur Verwendung als Lebens- und Futtermittel. Jedes Land hat seine eigenen Gesetze dazu. Einige Länder regulieren Gv-Pflanzen auf Basis bestehender Gesetzgebung, andere erschaffen neue Gesetze, die spezifisch für Gv-Pflanzen gelten. Eine Herangehensweise ist das in der EU befolgte [[Vorsorgeprinzip]]. Lebensmittel mit Gv-Anteil werden aufgrund des Herstellungsprozesses als neuartige Lebensmittel behandelt (prozessbezogen, ''process based''). Ein neues Gv-Produkt gilt unabhängig von seiner Zusammensetzung zunächst als riskant, bis ausreichende Tests durchgeführt wurden, um seine Sicherheit zu gewährleisten. Kennzeichnung ist verpflichtend. Im Gegensatz basieren die Regeln in den USA in erster Linie auf dem Prinzip der [[Substanzielle Äquivalenz|Substanziellen Äquivalenz]]. Lebensmittel mit Gv-Anteil werden wie Lebensmittel ohne Gv-Anteil behandelt, wenn dieselbe Zusammensetzung im Endprodukt besteht (produktbezogen, ''product based''). Kennzeichnung ist freiwillig. Andere Länder folgen entweder dem EU- oder dem US-Modell, oder einer Kombination.<ref name=intreg>[http://www.writescience.com/RMT%20PDFs/Ramessar_09_MolB.pdf Ramessar, K., Capell, T., Twyman, R., Quemada, H., Christou, P. (2009): Calling the tunes on transgenic crops: the case for regulatory harmony. Molecular Breeding, Vol. 23, S. 99-112.]</ref> |
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==== EU ==== |
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Die in der EU maßgeblichen Anforderungen für eine Genehmigung sind die [[Richtlinie 2001/18/EG (Freisetzungsrichtlinie)|Freisetzungsrichtlinie]] (Zulassung zum Anbau) und die [[Verordnung über gv-Lebens- und Futtermittel]] (Zulassung als Lebens- und Futtermittel).<ref>[http://www.transgen.de/zulassung/640.doku.html Zwei Gesetze für die Grüne Gentechnik. Transgen.de, 26. Oktober 2005.]</ref> Die Umsetzung in Deutschland ist durch das [[Gentechnikgesetz]] geregelt. Zur Zulassung wird zunächst ein Antrag bei national zuständigen Behörden (z.B. das [[Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit]]) eingereicht, der unter anderem Angaben zu durchgeführten Studien enthalten muss, die zeigen, dass keine nachteiligen Auswirkungen auf Mensch, Tier und Umwelt zu erwarten sind, und einer Analyse, dass das GVO-Lebensmittel sich nicht wesentlich von konventionellen Vergleichsprodukten unterscheidet. Der Antrag wird nach Prüfung durch die nationale Behörde an die [[Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit]] (ESFA) weitergeleitet wird. Die ESFA prüft den Antrag, ergänzt ihn um Vorschläge zur Kennzeichnung, zum Monitoring und Nachweisverfahren und gibt innerhalb von sechs Monaten eine Stellungnahme auf Basis des Gutachtens eines unabhängigen Expertengremiums (''GMO Panel'') ab. Danach wird der Antrag an die [[EU-Kommission]] weitergeleitet. Die Kommission legt den Antrag dem Ständigen Ausschuss für die Lebensmittelkette vor, in dem alle Mitgliedsstaaten vertreten sind. Mit qualifizierter Mehrheit kann der Ausschuss eine Stellungnahme zum Antrag abgeben. Erfolgt die Stellungnahme nicht oder weicht sie vom Antrag ab, leitet die Kommission ihren Entscheidungsvorschlag an den Ministerrat weiter und informiert das EU-Parlament. Der Ministerrat hat dann 90 Tage Zeit, über den Beschlussvorschlag der Kommission mit qualifizierter Mehrheit zu entscheiden. Lehnt der Rat den Vorschlag der Kommission ab, arbeitet die Kommission einen neuen Vorschlag aus. Andernfalls setzt die Kommission den von ihr vorgeschlagenen Rechtsakt in Kraft.<ref>[http://www.transgen.de/zulassung/641.doku.html Der lange Weg vom Antrag bis zur Entscheidung. Transgen.de, 12. Januar 2010.]</ref> |
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Um einen bewussten Einsatz der Gentechnik von einer zufälligen, technisch nicht mehr beeinflussbaren Beimischung rechtlich abzugrenzen, werden Schwellenwerte eingeführt. In der EU beträgt dieser Wert für Futter- und Lebensmittel 0,9 %, auch für [[Bio-Lebensmittel]]. Dieser Wert gilt allerdings nur dann, wenn der betreffender Hersteller nachweisen kann, dass es sich bei den Beimischungen um zufällige GVO-Einträge handelt.<ref>[http://www.transgen.de/recht/koexistenz/234.doku.html Mit und ohne Gentechnik: Koexistenz - geht das überhaupt? Transgen.de, 21. August 2007.]</ref> Bei Überschreitung besteht eine Kennzeichnungspflicht. [[Lebensmittelzusatzstoff|Zusatzstoffe]] sind hiervon grundsätzlich ausgenommen, ebenso die Erzeugnisse konventioneller Nutztiere, die mit gv-Futtermitteln gefüttert wurden.<ref>[http://www.transgen.de/recht/kennzeichnung/285.doku.html Nicht kennzeichnungspflichtig. Transgen.de, 10. Januar 2007.]</ref> In Deutschland ist jedoch eine freiwillige Kennzeichnung ("Ohne Gentechnik") erlaubt. Von 1998 bis 2008 waren die diesbezüglichen Anforderungen (jede Anwendung der Gentechnik auf allen Verarbeitungsstufen ausschließend) jedoch zu streng, so dass kaum ein Produkt mit dieser Kennzeichnung auf den Markt kam. Seit 1. Mai 2008 sind die Anforderungen für die "Ohne Gentechnik"-Kennzeichnung deutlich abgeschwächt: So müssen Tiere nicht ihr ganzes Leben mit gv-freiem Futter gefüttert werden. Bei Schweinen ist in den letzten vier Monaten vor der Schlachtung auf gv-Futterpflanzen zu verzichten, bei Milch produzierenden Tieren reichen die letzten drei Monate, bei Hühnern für die Eiererzeugung die letzten sechs Wochen. Zweitens werden gv-Futterbeimischungen bis 0,9 % toleriert. Drittens sind mithilfe von gv-Mikroorganismen hergestellte Futtermittelzusätze wie Vitamine oder Aminosäuren, sowie gentechnisch hergestellte Arzneimittel und Impfstoffe erlaubt.<ref>[http://www.transgen.de/recht/kennzeichnung/280.doku.html Ohne Gentechnik - Was ist erlaubt? Transgen.de, 2. September 2009.]</ref> |
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Für Saatgut existiert ein Vorschlag der EU-Kommission. Der Wert soll so bemessen sein, dass die Ernteprodukte mit Sicherheit unter der Kennzeichnungspflicht liegen. Für Raps sollen 0,3 % nicht überschritten werden, für Zuckerrüben, Mais und Kartoffeln 0,5 %. Von Kritikern wird ein Wert von 0,1 % gefordert, ab der eine quantitative Bestimmung technisch möglich ist.<ref>[http://www.transgen.de/recht/gesetze/291.doku.html Saatgut: Grundsatzkonflikt um Schwellenwert]</ref> Für in der EU nicht zugelassene Gv-Pflanzen gilt ein Toleranz von 0 %, auch wenn sie in anderen Ländern erlaubt sind oder wenn es sich um eine Kreuzung zugelassener Sorten handelt. Auf Grund der noch herrschenden Rechtsunsicherheit kommt es immer wieder zu Berichten in den Medien, weil Behörden auf die geringfügige Beimischung von GVO-Saatgut in konventionellen Chargen uneinheitlich reagieren.<ref>[http://www.um.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/56281/ Ergebnisse von bundesweitem GVO-Saatgut-Monitoring liegen vor]</ref> |
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Die Auflagen der EU sind damit die strengsten der Welt. Zudem dürfen Mitgliedsstaaten weitere Auflagen bestimmen. Die Abstandsregelungen für gv-Felder variieren daher stark zwischen den EU-Ländern. In Spanien, dem EU-Staat mit der größten gv-Anbaufläche (etwa 50 % des Maisanbaus in [[Katalonien]] und [[Aragonien]] ist bereits transgen), ist für Mais ein Abstand zu konventionellen Feldern von 50m vorgeschrieben. In Deutschland gilt ein Mindestabstand von 150m zwischen gv- und konventionellen Maisfeldern, und 300m zwischen gv- und ökologischen Maisfeldern. In Österreich gelten die strengsten Koexistenzregeln: Hier müssen Landwirte für jedes Feld und jede Pflanze eine behördliche Genehmigung ersuchen, wenn sie transgenes Saatgut verwenden wollen. Zudem müssen spezielle Trainingskurse absolviert werden, und es gelten strenge Haftungsregelungen. Der [[Europäischer Gerichtshof|Europäische Gerichtshof]] erklärte den Versuch mehrerer [[Bundesland (Österreich)|österreichischer Bundesländer]], sich als gentechnikfreie Regionen zu etablieren, als Verstoß gegen die Wahlfreiheit von Landwirten und Verbrauchern.<ref name=lenghts>[http://www.salmone.org/wp-content/uploads/2010/02/nbridiculous.pdf Ramessar, K., Capell, T., Twyman, R., Christou, P. (2010): Going to ridiculous lengths- European coexistance regulations for GM crops. Nature Biotechnology, Vol. 28, Nr. 2, Februar 2010.]</ref> |
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==== Andere Länder ==== |
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In den USA sind für die Regulation von Gv-Pflanzen das [[USDA]], die [[Environmental Protection Agency|EPA]] und die [[Food and Drug Administration|FDA]] verantwortlich. Die Gesetzgebung ist produktbezogen (''product based''), Kennzeichungen sind freiwillig, und die Beimischungsgrenze beträgt 5%.<ref name=intreg></ref> |
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In [[Kanada]], [[Taiwan]], [[Bangladesch]], auf den [[Philippinen]] sowie in [[Argentinien]] und [[Südafrika]] ist die Gesetzgebung ebenfalls produktbezogen (''product based''). Im [[Vereinigtes Königreich|Vereinigten Königreich]], in [[Australien]], [[Neuseeland]], [[China]], [[Japan]], [[Indien]], [[Brasilien]], [[Mexiko]], [[Burkina Faso]], [[Ägypten]], [[Kenya]], [[Sambia]] und [[Nigeria]] ist die Gesetzgebung prozessbezogen (''process based''). Kennzeichnung ist freiwillig in Kanada, auf den Philippinen, in Argentinien und Südafrika; verpflichtend im Vereinten Königreich, in Australien, Neuseeland, China, Japan, Taiwan, [[Chile]], Brasilien und Mexiko. Die Beimischungsschwelle liegt bei 5 % in Kanada, Japan, Taiwan, und auf den Philippinen. In anderen Ländern, für die Informationen vorliegen, liegt sie bei 1 %.<ref name=intreg></ref> |
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Viele Entwicklungsländer haben noch keine umfassenden gesetzlichen Grundlagen für die Zulassung von und den Verkehr mit transgenen Pflanzen geschaffen. |
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==== Internationale Abkommen ==== |
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Die nationale Gesetzgebung bewegt sich innerhalb von Spielräumen, die durch internationale Abkommen abgesteckt sind, welche eine Harmonisierung vorantreiben sollen:<ref name=intreg></ref> |
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* Die [[WTO]] zielt auf einen Abbau von [[Handelsbarriere]]n. Das [[Abkommen über sanitäre und phytosanitäre Maßnahmen]] (SPS) setzt Richtlinien bezüglich [[Lebensmittelsicherheit]] und Pflanzengesundheit. Das [[Übereinkommen über technische Handelshemmnisse]] (TBT) soll den Abbau von unnötigen Vorschriften zu Zulassungen, Tests und Standards vorantreiben, die den Handel behindern. |
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* Der [[Internationaler Vertrag über pflanzengenetische Ressourcen für Ernährung und Landwirtschaft|Internationale Vertrag über pflanzengenetische Ressourcen für Ernährung und Landwirtschaft]] der [[Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation|FAO]] soll Nutzung und Austausch von pflanzengenetischen Ressourcen regeln. |
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* Der [[Codex Alimentarius]] der FAO bietet Empfehlungen und Richtlinien bezüglich der Lebensmittelsicherheit. Schlichtungsverfahren ([[Adjudication]]) der WTO greifen auf den Codex zurück. |
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* Das [[Cartagena-Protokoll]] regelt den internationalen Verkehr von [[Gentechnisch veränderter Organismus|gentechnisch veränderten Organismen]], wenn dieser mögliche Auswirkungen auf die [[Biodiversität]] hat. |
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* Die [[OECD]] ist bestrebt, internationale Regulationen und Standards zu harmonisieren. |
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=== Kritik === |
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Einige Wissenschaftler kritisieren die starken rechtlichen Einschränkungen der Entwicklung und des Einsatzes von transgenen Pflanzen in einigen Ländern. Durch eine solche Überregulierung entstünden insbesondere in Entwicklungsländern hohe Kosten durch den entgangenen Nutzen.<ref name=qaimreview>Qaim, M. (2009): The Economics of Genetically Modified Crops. Annual Review of Resource Economics, Vol. 1, pp. 665-694.</ref> Auch hätten viele Vorschriften, wie Abstandsregelungen, schlichtweg keine wissenschaftliche Basis.<ref name=lenghts></ref><ref name=EUcoex>Devos, Y., Demont, M., Dillen, K., Reheul, D., Kaiser, M., Sanvido, O. (2009): Coexistence of Genetically Modified and Non-GM Crops in the European Union: A Review. In (Lichtfouse, E., Navarrete, M., Debaeke, P., Souchère, V., Alberola, C.): Sustainable Agriculture. Springer, 2009.</ref> Insbesondere in Europa würde ein repressives System mögliche Risiken betonen und dabei positive Folgen für Wirtschaft, Umwelt und Gesundheit außer Acht lassen.<ref name=intreg></ref> Verbraucherorganisationen fordern hingegen strengere Zulassungsverfahren und Kennzeichnungspflichten.<ref name=CI>[http://www.consumersinternational.org/Templates/News.asp?NodeID=89677&int1stParentNodeID=89651&int2ndParentNodeID=89689&int3rdParentNodeID=97047&int4thParentNodeID=90169 Consumers International, 2007.]</ref> |
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==== Zulassung ==== |
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Vor der Zulassung neuer transgener Sorten müssen oft jahrelange Versuchsreihen durchgeführt werden. Es wird geschätzt, dass die Kosten für die Zulassung einer transgenen Maissorte in einem Land zwischen 6 und 15 Millionen US$ betragen. Diese Summen werden vom Antragsteller bezahlt.<ref>Kalaitzandonakes N., Alston, J., Bradford, K. (2007): Compliance costs for regulatory approval of new biotech crops. Nature Biotechnology, Vol. 25, pp. 509–11.</ref> Die hohen Kosten reduzieren die [[Innovation]]sraten und behindern insbesondere die Verbreitung von transgenen Pflanzen in kleineren Ländern mit schwächerer Nachfrage. Die hohen Kosten tragen auch zu einer Konzentration der Saatgutindustrie bei, da kleinere Firmen und öffentliche Forschungseinrichtungen die hohen Summen oft nicht leisten können.<ref name=qaimreview></ref> |
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Zusätzlich entstehen Kosten, die sich durch den entgangenen Nutzen einer möglicherweise sicheren, aber noch nicht zugelassenen Sorte ergeben ([[Fehler 2. Art]]). Es wird geschätzt, dass ein zweijähriger Verzug der Zulassung einer Bt-Baumwollsorte in Indien Verluste für die Landwirte von mehr als 100 Millionen US$ bedeutet.<ref>Pray, C., Bengali, P., Ramaswami, B. (2005): The cost of biosafety regulations: the Indian experience. Quarterly Journal of International Agriculture, Vol. 44, pp. 267–89.</ref> |
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Verbraucher- und Umweltschutzorganisationen fordern strengere Zulassungskriterien, da ungeklärte Gesundheits- und Umweltrisiken bestünden.<ref name=CI></ref> |
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==== Kennzeichnungspflicht ==== |
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Da transgene Lebensmittel als gesundheitlich unbedenklich eingestuft sind, wenn sie zugelassen werden, sei eine Kennzeichnungspflicht unsinnig. Wenn Konsumenten für gentechnikfreie Nahrungsmittel mehr bezahlen wollen, würden die Lebensmittelhersteller freiwillig kennzeichnen. In der EU besteht hingegen eine Kennzeichnungspflicht, die erstens deutlich teurer ist und zweitens suggeriere, dass transgene Lebensmittel ein gesundheitliches Risiko bergen.<ref>Golan, E., Kuchler, F., Mitchell, L. (2001): Economics of food labeling. Journal of Consumer Policy, Vol. 24, pp. 117–84.</ref> Diese Pflicht wird begründet mit dem [[Right-to-know-Prinzip]], welches im Gegensatz zum [[Need-to-know-Prinzip]] zur Rechtfertigung der Vermittlungspflicht praktisch jeder Art von Information verwendet werden kann und daher kritisiert wird.<ref> Moschini, G. (2008): Biotechnology and the development of food markets: retrospect and prospects. European Review of Agricultural Economics, Vol. 35, pp. 331–55.</ref> |
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Verbraucher- und Umweltschutzorganisationen hingegen befürworten eine Kennzeichnungspflicht, da ungeklärte Gesundheitsrisiken bestünden und der Verbraucher daher ein Informationsrecht habe.<ref name=CI></ref> |
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==== Koexistenz ==== |
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Die EU-Richtlinien zur Koexistenz (2003/556/EC) sehen vor, dass Abstandsregeln den wissenschaftlichen Kenntnisstand bezüglich der Beimischungswahrscheinlichkeit widerspiegeln sollen. Wissenschaftler kritisieren, dass sich viele EU-Mitgliedsstaaten darüber hinwegsetzen, und dass die Mindestabstände willkürlich, exzessiv und politisch motiviert seien.<ref name=lenghts></ref><ref name=EUcoex></ref> So gilt in Luxemburg ein Mindestabstand von 600m für Mais, während er in den Niederlanden bei 25m liegt. In Spanien sind 50m vorgeschrieben, in Portugal 200m.<ref>[http://ec.europa.eu/agriculture/gmo/coexistence/index_en.htm Coexistence of genetically modified crops with conventional and organic agriculture. Website der Europäischen Kommission.]</ref> In Lettland ist für Raps ein Abstand von 4km (bzw. 6km zu ökologischen Feldern) vorgeschrieben. Dies würde erhebliche Kosten für Landwirte darstellen, die transgenes Saatgut verwenden wollen, und ihre Wahlfreiheit unnötig einschränken. Eine [[Metaanalyse]] von Auskreuzungsstudien bei Mais kam zu dem Schluss, dass ein Abstand von 50m ausreichen würde, um eine Auskreuzung unter 0,5% sicherzustellen.<ref name=lenghts></ref> |
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==== Probleme im Agrarhandel ==== |
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Die teils schnelle Einführung der Grünen Gentechnik in anderen Ländern der Welt und die restriktive Zulassungspraxis in Europa führen zu immer größeren Problemen im Agrarhandel. Die USA, Kanada und Argentinien hatten 2003 die EU vor der WTO verklagt und bekamen 2005 in den meisten Punkten Recht. Seither wird über eine Regelung verhandelt.<ref>WTO Dispute Settlement: EC — Approval and Marketing of Biotech Products [http://www.wto.org/english/tratop_e/dispu_e/cases_e/ds291_e.htm USA] [http://www.wto.org/english/tratop_e/dispu_e/cases_e/ds292_e.htm Kanada] [http://www.wto.org/english/tratop_e/dispu_e/cases_e/ds293_e.htm Argentinien] (englisch)</ref> Nachdem die EU im März 2009 die Einfuhr von gentechnisch verändertem T45-Raps als Lebens- und Futtermittel erlaubt hatte,<ref>[http://www.transgen.de/aktuell/1033.doku.html EU erlaubt Einfuhr von gentechnisch verändertem T45-Raps ]</ref> legten im Juli 2009 Kanada und die EU ihren Streit nieder und vereinbarten, sich zweimal jährlich zu weiteren Konsultationen zu treffen.<ref>[http://europa.eu/rapid/pressReleasesAction.do?reference=IP/09/1142&format=HTML&aged=0&language=EN&guiLanguage=en EU and Canada settle WTO case on Genetically Modified Organisms] (englisch)</ref> |
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Ein Gutachten der "Gemeinsamen Forschungsstelle" der EU-Kommission befürchtet, dass die Preise für Agrarprodukte ohne Beimischungen der zahlreichen Gv-Pflanzen, die in anderen Ländern angebaut werden, deutlich steigen werden. Bis 2015 wird ein Anstieg der kommerziell genutzten Gv-Merkmale von 30 auf 120 im Jahr 2009 erwartet.<ref>[http://www.transgen.de/aktuell/1086.doku.html Regionale Unterschiede in der Gentechnik-Politik führen zu Problemen im Agrarhandel]</ref> Eine "Arbeitsgemeinschaft Innovativer Landwirte" sieht sich gegenüber der Konkurrenz aus anderen Ländern zunehmend benachteiligt.<ref>[http://www.mz-web.de/servlet/ContentServer?pagename=ksta/page&atype=ksArtikel&aid=1229853007359 Innovative Landwirte fordern Wahlfreiheit]</ref> |
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Der europäischen Tierhaltung und Futtermittelbranche entstünde laut "Deutscher Verband Tiernahrung e. V." ein Schaden von 3,5 bis 5 Mrd. €, da immer wieder Lieferungen mit Spuren von GVO zurückgewiesen werden müssten. Im außereuropäischen Ausland könnten dieselben Futtermittel verwendet werden und damit erzeugte tierische Lebensmittel hätten im Prinzip ungehindert Marktzutritt in Europa.<ref>[http://www.proplanta.de/Agrar-Nachrichten/agrar_news_themen.php?lasu=&can=&SITEID=1140008702&WEITER=99&MEHR=99&Fu1=1253769683&Fu1Ba=1140008702&con= Ungelöstes Problem GVO-Nulltoleranz belastet Futtermittelbranche und Veredlung ]</ref> |
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== Sozioökonomische Auswirkungen == |
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=== Produktivitätszuwachs === |
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Nach Aussage der [[Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation]] der Vereinten Nationen (FAO) haben bereits heute mehr als 1 Mrd. Menschen nicht genug zu essen.<ref>[[FAO]]: [http://www.fao.org/news/story/en/item/20568/icode/ 1.02 billion people hungry] (englisch)</ref> Es wird erwartet, dass im Jahr 2030 ungefähr 50 % mehr Lebensmittel benötigt werden als heute.<ref>[http://www.guardian.co.uk/commentisfree/2009/feb/08/food-waste-environment-gm-crop Alex Renton (2009): Our culture of wasting food will one day leave us hungry. The guardian. Sunday 8 February 2009.]</ref> Aufgrund der steigenden [[Weltbevölkerung|globalen Bevölkerung]] von ca. 6,7 Mrd. Menschen 2008 auf ca. 8,3 Mrd. Menschen bis 2030<ref>[[United Nations]]: [http://esa.un.org/unpp World Population Prospects] (englisch)</ref> auf der einen Seite, und der global begrenzten landwirtschaftlichen Nutzfläche andererseits, wird es in unmittelbarer Zukunft zu steigender Nachfrage nach Lebensmitteln kommen. Eine steigende Nachfrage nach Lebensmitteln bei immer langsamer steigender Produktivität der konventionellen Züchtung führte in 2008 zu steigenden Lebensmittelpreisen. Dies wiederum führte in den armen Regionen der Welt wie Afrika und Asien zu einem Anstieg in der Zahl hungernder Menschen.<ref>[[FAO]]: [http://www.fao.org/news/story/en/item/8836/icode/ Number of hungry people rises to 963 million] (englisch)</ref> <ref>[[Financial Times Deutschland]]: [http://www.ftd.de/boersen_maerkte/alternativen/:Knappes-Angebot-Die-neue-Furcht-vor-teuren-Lebensmitteln/537106.html El Niño bedroht Konjunkturerholung]</ref> |
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Angesichts von Ressourcenknappheit und wachsender Weltbevölkerung seien Produktivitätszuwächse somit unabdinglich für eine ausreichende Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln und anderen Rohstoffen.<ref>von Braun, J. (2007): The world food situation: new driving forces and required actions. Food Policy Report 18. International Food Policy Reserach Institute. Washington, DC.</ref> Ertragszuwächse bei Pflanzen der ersten Generation wurden beobachtet für [[Transgene Baumwolle|Baumwolle]], [[Transgene Sojabohne|Soja]], [[Transgener Mais|Mais]] und [[Transgener Raps|Raps]].<ref>[http://www.pgeconomics.co.uk/gm_crop_yield_impact.htm Focus on yield - Biotech crops; evidence, outcomes and impacts 1996-2006] (englisch)</ref> Ein 2010 veröffentlichtes Review von 49 Studien ergab, dass in 74% der Ergebnisse Ertragszuwächse beobachtet wurden. 19% der Ergebnisse sind neutral, und 7% negativ. In Entwicklungsländern wurden dabei deutlich stärkere Ertragszuwächse (16-30%) als in Industrieländern (0-7%) festgestellt. Die negativen Ergebnisse traten dabei in den ersten Jahren nach der Zulassung auf und sind dadurch zu erklären, dass die transgenen Eigenschaften anfangs in nur wenige Sorten eingebracht wurden, die damit und aufgrund langer Zulassungsprozesse nicht mehr auf dem neuesten Züchtungsstand und nicht lokal angepasst waren. Nachdem die transgenen Eigenschaften nach einigen Jahren in einer weitaus größeren Zahl von Sorten verfügbar war, konnten auch kaum noch negative Ergebnisse beobachtet werden.<ref name=carpenter>[http://www.nature.com/nbt/journal/v28/n4/pdf/nbt0410-319.pdf Peer-reviewed surveys indicate positive impact of commercialized GM crops. Nature Biotechnology, Vol. 28, Nr. 4, April 2010. S. 319-21.]</ref> |
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Dem Argument, Gentechnik zur Bekämpfung des Hungers einzusetzen, wird entgegnet, dass der Hunger nicht nur ein Produktions- sondern vor allem ein Verteilungsproblem sei. Der Soziologe [[Jean Ziegler]] sagt unter Berufung auf Daten der [[Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation|FAO]], dass mit derzeitigen und konventionellen Mitteln bis zu 12 Milliarden Menschen ausreichend ernährt werden könnten, und bezeichnet jeden Hungertod als Mord.<ref>[http://www.tagesanzeiger.ch/schweiz/standard/Dass-ich-hier-bin-ist-ein-reines-Wunder/story/10811361 "Dass ich hier bin, ist ein reines Wunder" Interview von Rudolf Burger. Tagesanzeiger, 17. März 2009]</ref> |
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Die Auffassung, dass eine Steigerung der landwirtschaftlichen Produktivität keinen wichtigen Beitrag zur Hungerbekämpfung leiste, wird in der Wissenschaft nicht geteilt.<ref>Alston, J., Beddow, J., Pardey, P. (2009): Agricultural Research, Productivity, and Food Prices in the Long Run. Science, Vol. 325, pp. 1209-1210.</ref> So zeigt die Erfahrung der [[Grüne Revolution|Grünen Revolution]], dass hierdurch geschätzte 187 Millionen Menschen vor Hunger bewahrt wurden.<ref>Evenson, R. & Gollin, D. (2003): Assessing the Impact of the Green Revolution, 1960 to 2000. Science, Vol. 300, Mai 2003, pp. 758-762.</ref> |
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=== Einkommensverbesserung === |
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Einkommenszuwächse konnten bei [[Transgene Baumwolle|transgener Baumwolle]], [[Transgener Mais|transgenem Mais]], [[Transgener Raps|transgenem Raps]] und [[Transgene Sojabohne|transgener Sojabohne]] nachgewiesen werden. Ein 49 Studien umfassendes Review der wissenschaftlichen Literatur zu den Auswirkungen von transgenen Pflanzen auf landwirtschaftliche Einkommen zeigt in 72% der Resultate einen positiven, in 11% einen neutralen, und in 16% einen negativen Einfluss. In Entwicklungsländern ist der Anteil positiver Ergebnisse signifikant höher (ca. 75%) als in Industrieländern (ca. 65%). Hinzu kommen nicht-monetäre Nutzenzuwächse in Form von Arbeitseinsparungen, erhöhter Flexibilität, geringerem Risiko, sowie größerer Sicherheit, die für die USA auf durchschnittlich $12 pro Hektar für herbizidtolerante Pflanzen bzw. $10 für insektenresistente Pflanzen geschätzt wurden.<ref name=carpenter></ref> |
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In Studien, die Einkommensverbesserungen durch gv-Pflanzen entlang unterschiedlicher Betriebsgrößen gemessen haben, ergaben sich zumeist insbesondere Vorteile für Haushalte mit geringerem Landbesitz. Hinzu kommt eine Verringerung des Einkommensrisikos, das für Kleinbauern vergleichsweise wertvoller ist als für größere Betriebe, die über mehr Instrumente zur Risikoreduktion verfügen.<ref name=carpenter></ref> |
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Die FAO erwartet, dass transgene Pflanzen ebenso wie andere verbesserte Saatguttechnologien in der Vergangenheit in Zukunft eine wichtige Rolle bei ländlicher Einkommenssteigerung und Armutsbekämpfung spielen werden.<ref>Fan, S., Chan-Kang, C., Qian, K., Krishnaiah, K. (2005): National and international agricultural research and rural poverty: the case of rice research in India and China. Agricultural Economics. Vol. 33, pp. 369–79.</ref><ref>Hazell, P., Ramasamy, C. (1991): The Green Revolution Reconsidered: The Impact of High-Yielding Rice Varieties in South India. Baltimore, MD: Johns Hopkins University Press.</ref><ref name=FAO2004>FAO (2004): The State of Food and Agriculture 2003-04; Agricultural Biotechnology: Meeting the Needs of the Poor? Rome: FAO.</ref> |
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=== Dominanz multinationaler Konzerne === |
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Heute befinden sich mehr als 75% aller Patente der Grünen Biotechnologie in privater Hand, größtenteils von wenigen multinationalen Konzernen.<ref>Graff, G., Cullen, S., Bradford, K., Zilberman, D., Bennett, A. (2003): The public-private structure of intellectual property ownership in agricultural biotechnology. Nature Biotechnology, Vol. 21, pp. 989–95.</ref> Diese Möglichkeit stellt einen starken Anreiz für die Forschung dar. Gleichzeitig hat dies dazu geführt, dass die Entwicklung neuer transgener Sorten durch Nichtinhaber relevanter Patente häufig mit hohen Transaktionskosten und Lizenzgebühren verbunden ist.<ref>Santaniello, V., Evenson, R., Zilberman, D., Carlson, G. (hrsg.) (2000): Agriculture and Intellectual Property Rights: Economic, Institutional and Implementation Issues in Biotechnology. Oxfordshire, UK: CABI Publishing.</ref> Dies könnte den Konzentrationsprozess weiter verstärken. Durch eine sinkende relative Bedeutung von öffentlicher Forschung und Entwicklung könnte insbesondere die gentechnische Verbesserung von weniger verbreiteten Pflanzenarten sowie in kleinen Entwicklungsländern vernachlässigt werden.<ref>Lipton, M. (2001): Reviving global poverty reduction: what role for genetically modified plants? Journal of International Development, Vol. 13, pp. 823–46.</ref><ref>Qaim, M., Krattiger, A., von Braun, J. (hrsg.) (2000): Agricultural Biotechnology in Developing Countries: Towards Optimizing the Benefits for the Poor. New York: Kluwer.</ref><ref name=FAO2004></ref> |
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Der Biologe und Umweltschützer [[Tewolde Berhan Gebre Egziabher]] wirft Saatgutherstellern vor, sie würden Landwirte in eine Abhängigkeit nach ihren Produkten zwingen und bezeichnet dies als effektiven Kolonialismus.<ref>[http://www.greenpeace.de/themen/gentechnik/welternaehrung/artikel/interview_mit_tewolde_egziabher Interview mit Tewolde Egziabher, 23. Oktober 2002, veröffentlicht von: Greenpeace Redaktion]/</ref> Professor Ronald J. Herring von der Cornell Universität hat während der raschen [[Adoption (Betriebswirtschaftslehre)|Adoption]] von Bt-Baumwolle in Indien beobachtet, dass legale Bt-Saaten unter starken Konkurrenzdruck gerieten, wenn die Preise zu hoch waren oder die Beschaffung zu bürokratisch. Die massenhafte unautorisierte Vermehrung von Bt-Pflanzen und Einkreuzung in lokale Sorten durch die Landwirte widersetze sich den "europäischen Erzählungen von Macht über Bio-Eigentum".<ref>upenn.edu: [http://casi.ssc.upenn.edu/iit/rherring Suicide Seeds? Biotechnology Meets the Developmental State] (englisch)</ref> |
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=== Lebensmittelpreise === |
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In einem im Jahr 2010 veröffentlichten Arbeitspapier äußert Professors Edward Yu von der [[University of Tennessee|Universität Tennessee]] die Vermutung, dass Gentechnik sozioökonomische Vorteile bietet indem sie einen preismindernden Einfluss auf die globalen Lebensmittelpreise ausübt. Die Preise von Mais, Sojabohnen und Raps sollen demnach um 5,8%, 9,6% bzw. 3,8% niedriger sein, als sie es ohne den Einsatz dieser Technik wären. <ref>[http://www.card.iastate.edu/publications/synopsis.aspx?id=1121 card.iastate.edu]: Graham Brookes, Tun-Hsiang (Edward) Yu, Simla Tokgoz, Amani Elobeid: ''The Production and Price Impact of Biotech Crops.'' Working Paper 10-WP 503, Januar 2010, [http://www.card.iastate.edu/publications/DBS/PDFFiles/10wp503.pdf Volltext (PDF)]</ref> |
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=== Regionaler Strukturwandel === |
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Der Verzicht auf gentechnisch veränderte Produkte kann auf einzelne Industrien bzw auf bestimmte Regionen große Auswirkungen haben. In Österreich und in Deutschland kam es in den letzten Jahren beispielsweise zu einem beschleunigten Strukturwandel in der landwirtschaftlichen Produktion von Schweinen bedingt durch hohe Futtermittel- und Energiekosten <ref>Zentralverband der Deutschen Schweineproduktion e.V. [http://www.zds-bonn.de/zds_jahresbericht_erhaeltlich.html]</ref><ref>ISN - Interessengemeinschaft der Schweinehalter Deutschlands [http://www.schweine.net/gentechskepsis_der_europaeer_macht_fleisch_deutlic.html]</ref>. So sank die Anzahl der Österreichischen Schweineproduzenten seit 1980 von über 200.000 auf unter 40.000 <ref>Landwirt.com [http://www.landwirt.com/Schweineproduktion-in-Oesterreich-Deutlicher-Strukturwandel,,7506,,Bericht.html]</ref>. In Deutschland verringerte sich die Anzahl der Schweine haltenden Landwirte um 10% auf 73.100 in nur einem Jahr <ref>Animal-health-online.de [http://www.animal-health-online.de/gross/2008/08/21/deutlicher-strukturwandel-deutsche-landwirte-halten-weniger-schweine/10273/]</ref> und bedroht somit ganze Regionen wie Nordwestdeutschland, wo fast ein Drittel der Arbeitsplätze von der Schweineproduktion abhängen. <ref>Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft Jena [http://www.mszv.de/sp/32/s15-17.pdf]</ref>. |
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== Resistenzbildung == |
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Ein bekanntes Problem des [[Pflanzenschutz]]es ist die Resistenzbildung von [[Schädling]]en gegen [[Pflanzenschutzmittel]] über den natürlichen Mechanismus von Mutation und Selektion. Dass Schadinsekten bzw. Unkräuter auch bei Einsatz der grünen Gentechnik Resistenzen gegen Bt-Toxine bzw. Glyphosat entwickeln können, ist wissenschaftlich unbestritten, bisher aber in geringerem Ausmaß aufgetreten als beim konventionellen Pflanzenschutz. Verschiedene Gegenmaßnahmen, wie Refugienflächen und die Kombination mehrerer Wirkstoffe, erschweren die Resistenzbildung. |
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=== Resistenz gegen Glyphosat === |
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Eine zwischen 2000 und 2004 durchgeführte britische Studie untersuchte, inwiefern [[Transgener Raps|herbizidtoleranter Raps]] seine Resistenzeigenschaft auf verwandte Arten überträgt. Im ersten Versuchjahr konnte bei einer Untersuchung von 95.459 artverwandten Pflanzen eine Auskreuzung des Resistenzgens auf zwei [[Ölrübsen|Rübsenpflanzen]] festgestellt werden. Im Folgejahr konnte in den Versuchsfeldern die Auskreuzung der Resistenz auf eine [[Acker-Senf]]-Pflanze nachgewiesen werden.<ref name=defra>[http://webarchive.nationalarchives.gov.uk/20081023141438/http://www.defra.gov.uk/environment/gm/research/epg-1-5-151.htm Monitoring movement of herbicide resistant genes from farm-scale evaluation field sites to populations of wild crop relatives] (englisch)</ref> Die an der Studie beteiligten Wissenschaftler betonen hingegen, dass keine zweite Studie eine Auskreuzung feststellen konnte, dass die Wahrscheinlichkeit einer Auskreuzung sehr gering sei, und dass die Auskreuzung in wilde Verwandte kein Problem darstelle, da Herbizidtoleranz in der Wildnis keinen Fitnessgewinn bringe.<ref name=defra></ref> Sie weisen aber darauf hin, dass der Anbau herbizidresistenter Raps-Sorten dazu führen könne, dass herbizidresistenter Durchwuchsraps (d.h. Rapspflanzen, die als Folge des Überlebens von Rapssamen in Folgekulturen wieder heranwachsen) die Unkrautbekämpfung bei der Folgefrucht erschweren könnte, insbesondere, wenn in der [[Fruchtfolge]] andere herbizidtolerante Ackerfrüchte verwendet werden.<ref name=defra></ref> Die Schweizer Arbeitsgruppe Gentechnik (SAG) fügt hinzu, dass mehrfach resistenter Raps (d.h. Rapssorten, die nach der Übertragung von Genen aus anderen Sorten neue und damit mehrfache Resistenzen gegen Herbizide ausgebildet haben) ebenfalls agronomische Probleme bereiten könne, und behauptete 2003, dass transgener Durchwuchsraps in manchen Gegenden Kanadas schon zu den häufigsten Unkräutern gehöre.<ref name="SAG">[http://www.gentechnologie.ch/papiere/fs_unsicherheit.pdf Schweizerische Arbeitsgruppe Gentechnologie]</ref> Drei Viertel der kanadischen Landwirte, die transgenen Raps anbauen, gaben 2005 in einer Umfrage an, dass die Kontrolle von Durchwuchs bei gentechnisch verändertem Raps kein größeres Problem darstellt als bei konventionellem Raps.<ref>biosicherheit.de: [http://www.biosicherheit.de/aktuell/569.gentechnisch-veraenderter-raps-kanada-jahre-anbau-bilanz.html Gentechnisch veränderter Raps in Kanada: Zehn Jahre Anbau - eine Bilanz ]</ref> |
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Wahrscheinlicher als eine Auskreuzung des für die Herbizidtoleranz verantwortlichen Gens von transgenen Nutzpflanzen auf Unkräuter ist die Herausbildung von Resistenzen durch zufällige [[Mutation]] und [[natürliche Selektion]] von Unkräutern. Resistenzen gegen Glyphosat in Feldern mit herbizidtoleranten transgenen Nutzpflanzen wurden bis 2008 bei 9 Arten beobachtet, davon fast alle in den USA. Resistenzen gegen Glyphosat in Feldern ohne herbizidtolerante transgene Nutzpflanzen wurden bis 2008 bei 6 Arten in 12 Ländern auf allen Kontinenten beobachtet.<ref name=powles08>[http://ag.udel.edu/rec/Staff/VanGessel/Documents/Documents/Manuscript%20database/Powles_Gly%20res%20review%20worldwide%20PestMgmntSci_08_360.pdf Powles, S. (2008): Evolved glyphosate-resistant weeds around the world: lessons to be learnt. Pest Management Science, Vol. 64, S. 360-5.]</ref> Laut der Organisation WeedScience gibt es weltweit 19 glyphosatresistente Unkräuter (Stand: 2010). Mit 107 resistenten Unkrautarten ist die Gruppe der ALS-Inhibitoren (Acetolactat-Synthase), welche die Grundlage für andere häufig verwendete chemische Unkrautbekämpfungsmittel sind, am stärksten betroffen. Bei allen Herbizidkategorien zusammengenommen sind es 347 (Stand: 2010).<ref>[http://www.weedscience.org/summary/MOASummary.asp Herbicide Resistant Weeds Summary] (englisch)</ref> Wissenschaftler fordern eine stärkere Diversifikation der Unkrautbekämpfung, etwa mithilfe von Herbiziden, in denen Glyphosat mit anderen Wirkstoffen kombiniert wird, mithilfe von transgenen Nutzpflanzen mit entsprechend zusätzlichen Herbizidtoleranzen, und nicht-Herbizid-basierten Unkrautbekämpfungsmaßnahmen. So soll die Resistenzentwicklung von Unkräutern verlangsamt werden, damit Glyphosat weiter effektiv verwendet werden kann.<ref name=powles08></ref> Die in den USA beobachtete Glyphosatresistenz des Unkrauts [[Amaranthus palmeri]] beruht auf einer starken [[Genamplifikation]] des EPSPS Gens, und nicht durch Auskreuzung des Trangens.<ref> Powles SB. Gene amplification delivers glyphosate-resistant weed evolution, [http://www.pnas.org/content/107/3/955.full Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Jan 19;107(3):955-6] </ref> |
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=== Resistenz gegen Bt-Toxine === |
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Ebenso wie sich in der Vergangenheit Resistenzen von Schadinsekten gegen chemische Insektizide gebildet haben, könnten sich in Zukunft Resistenzen gegen Bt-Toxine entwickeln. Im Feld wurde diese Möglichkeit 2002 für [[Schmetterling]]e dokumentiert. In [[Mississippi (Bundesstaat)|Mississippi]] und [[Arkansas]] hat die Empfindlichkeit des [[Baumwollkapselbohrer]]s gegenüber dem in den ersten Bt-Sorten vorrangig eingesetzten Bt-Toxin ''Cry1Ac'' bereits deutlich abgenommen. Eine Resistenzbildung wurde nicht in anderen Regionen der USA, oder in China, Spanien oder Australien festgestellt. Auch bei 5 anderen wichtigen Schädlingen wurden bisher keine Resistenzen gegen Bt-Toxine beobachtet.<ref name=tabashnik08>[http://www.nature.com/nbt/journal/v26/n2/abs/nbt1382.html "Insect resistance to Bt crops: evidence versus theory"in "Nature Biotechnology" (Bd. 26, S. 199; doi: 10.1038/nbt1382)]</ref> |
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Um Resistenzbildungen zu verzögern, werden sogenannte "refuge strategies" (Zuflucht-Strategien) empfohlen. So schreibt die [[Environmental Protection Agency|EPA]] die Entwicklung und Umsetzung von Resistenzvermeidungsstrategien bei Bt-Pflanzen vor. Auch in Indien wird die Einhaltung von Refugienflächen empfohlen. Hierbei wird auf einem Teil des Bt-Felds (5-20%) konventionelles Saatgut gesät. Hierdurch können Bt-empfindliche Individuen überleben und sich mit Bt-resistenten Individuen paaren, womit die Entwicklung von Resistenzen verlangsamt wird.<ref>Hurley, T. (2005): Bacillus thuringiensis resistance management: experiences from the USA. In: Wesseler, Justus (ed.): Environmental Costs and Benefits of Transgenic Crops. Springer: Dordrecht, the Netherlands.</ref><ref name=tabashnik08></ref> |
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In vier [[Distrikt (Indien)|Distrikten]] des indischen Bundesstaats [[Gujarat]] wurden Anfang 2010 erstmals Resistenzen des [[Roter Baumwollkapselwurm|Roten Baumwollkapselwurms]] gegen Bt-Baumwollsorten der ersten Generation (Bollgard I, seit 2002) beobachtet. Dies könnte auf die mangelhafte Einhaltung von Refugienflächen, oder auch auf den illegalen Anbau von Bt-Sorten mit geringerem Toxingehalt zurückzuführen sein. Für die zweite Generation von Bt-Sorten (Bollgard II, seit 2006), die zwei Bt-Gene enthält, wurden keine Resistenzen festgestellt. Derzeit entwickelt wird Bollgard III, das drei Bt-Gene aufweist. Mehrere voneinander unabhängige Insektizide erschweren die Resistenzbildung.<ref>[http://www.biosicherheit.de/aktuell/1144.resistente-schaedlinge-indien-nachgewiesen.html Resistente Schädlinge in Indien nachgewiesen. Trangen, 16. März 2010.]</ref> |
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Der Mechanismus der Resistenzbildung ist wissenschaftlich noch unzureichend geklärt. Im Falle einer unspezifischen Resistenz gegen alle Bt-Toxine müssten Landwirte Bt-Pflanzen und konventionelle Pflanzen abwechselnd verwenden, damit die Resistenz in den Schädlingspopulationen zurückgeht. Falls sich Resistenzen spezifisch gegen einzelne Bt-Toxine entwickeln, könnte eine Bt-Maissorte mit einer anderen der über 200 Cry Proteine genutzt werden. Sorten mit mehreren Cry Proteinen (''stacked traits'') könnten in diesem Fall möglicherweise ebenfalls helfen.<ref>Stockstad, E. (2001): First Light on Genetic Roots of Bt Resistance. Science. Vol. 293, August 3, 2001, p.778.</ref><ref>Fedoroff, N. & Brown, N. (2004): Mendel in the Kitchen. John Henry Press: Washington, D.C.</ref> |
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== Umweltauswirkungen == |
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=== Umweltschutz === |
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{| class="wikitable" style="float: right;" |
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|+ Globale Einsparungen von Pestiziden und Kraftststoffen durch transgene Pflanzen, 1996-2008<ref name=env1966-2008>[http://www.agbioforum.org/v13n1/v13n1a06-brookes.htm Brookes, G., & Barfoot, P. (2010). Global impact of biotech crops: Environmental effects, 1996-2008. AgBioForum, 13(1), 76-94.]</ref> |
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! Pflanze || Einsatz von <br/> Pestiziden <br/> (Millionen kg) || Umweltbelastung <br/> durch <br/> Pestizide (%) || Verbrauch von <br/> Kraftstoff <br/> (Millionen Liter) |
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| [[Herbizidtolerante Sojabohne]] || align="right"| -50,45 || align="right"| -16,6 || align="right"| -835 (USA) / <br/> -1.636 (Argentinien) / <br/> -196 (Rest) |
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| [[Herbizidtoleranter Mais]] || align="right"| -111,58 || align="right"| -8,5 || align="right"| |
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| [[Herbizidtoleranter Raps]] || align="right"| -13,74 || align="right"| -24,3 || align="right"| -347 (Kanada) |
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| [[Herbizidtolerante Baumwolle]] || align="right"| -6,29 || align="right"| -5,5 || align="right"| |
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| [[Bt-Mais]] || align="right"| -29,89 || align="right"| -29,4 || align="right"| |
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| [[Bt-Baumwolle]] || align="right"| -140,60 || align="right"| -24,8 || align="right"| -125 |
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| [[Herbizidtolerante Zuckerrübe]] || align="right"| +0,13 || align="right"| -2,0 || align="right"| |
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| '''Gesamt''' || align="right"| '''-352,42''' || align="right" | '''-16,3''' || align="right"| '''-3.139''' |
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Transgene Pflanzen können den Umweltschutz verbessern, was bereits in Anbauländern nachgewiesen wurde. Durch die Verwendung von transgenen Pflanzen wurde der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln im Zeitraum 1996-2008 um geschätzte 352 Millionen kg (8,4%) reduziert, einem Rückgang der Umweltbelastung durch Pestizide in diesen Pflanzen um 16,3% entspricht. Dabei spielte einerseits die Reduktion der ausgebrachten Menge eine Rolle, als auch die Reduktion der Toxizität der ausgebrachten Mittel. Die Reduktion der Emissionen von [[Treibhausgas]]en war 2008 equivalent zum Ausstoß von 6,9 Millionen Autos.<ref name=env1966-2008></ref> Die Adoption von herbizidtoleranten Pflanzen führte zu einer Reduktion der Toxizität der ausgebrachten Herbizide und einer Ausweitung der pfluglosen Bewirtschaftung, wodurch [[Bodenerosion]], [[Kraftstoff]]verbrauch und Treibhausgasemissionen zurückgingen.<ref>Qaim, M. & Traxler, G. (2005): Roundup Ready soybeans in Argentina: farm level and aggregate welfare effects. Agricultural Economics, Vol. 32, pp. 73–86.</ref><ref name=NRC2010>[http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=12804&page=R1# National Research Council (2010): The Impact of Genetically Engineered Crops on Farm Sustainability in the United States. Washington, D.C.: The National Academies Press.]</ref> Die Adoption von Bt-Pflanzen führte zu einem starken Rückgang des Insektizideinsatzes, insbesondere dem der giftigsten Substanzen. So wird geschätzt, dass zwischen 1996 und 2008 durch den Einsatz von [[Bt-Baumwolle]] 140 Millionen kg an Pestiziden eingespart wurden, was einem Rückgang der Umweltbelastungen durch Pestizidanwendungen bei Baumwolle von knapp 25% gleichkommt.<ref name=env1966-2008></ref> Ein 2010 veröffentlichtes Review der wissenschaftlichen Literatur ergab, dass die Insektizidanwendungen durch insektenresistente Pflanzen um 14-75% zurückgingen, und in keinem Fall stiegen. Häufig wurden auch weniger giftige Insektizide und Herbizide ausgebracht, als in konventionellen Feldern.<ref name=carpenter></ref> |
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Längerfristige Beobachtungen von Schädlingspopulationen in den USA und China haben ergeben, dass die Verwendung von Bt-Baumwolle nicht nur zu einem geringeren Schädlingsbefall in den Bt-Feldern, sondern auch zu einem geringeren Schädlingsbefall in konventionellen Baumwoll- und anderen Nutzpflanzenfeldern geführt hat ([[Positive Externalität]]).<ref name=NRC2010></ref> |
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Zudem kann die Grüne Gentechnik die [[Agrobiodiversität]] fördern, da sich einzelne Eigenschaften relativ leicht in lokal angepasste Sorten einbauen lassen. Die konventionelle Züchtung benötigt für einen ähnlichen Prozess mehr Zeit und finanziellen Aufwand. Anstatt lokal angepasste Sorten zu ersetzen, erhöhte sich in den Anbauländern die Zahl der Sorten mit transgenen Eigenschaften schnell.<ref>Qaim, M., Pray, C., Zilberman, D. (2008): Economic and social considerations in the adoption of Bt crops. Kapitel 12 in: Romeis, J., Shelton, A., Kennedy, G. (hrsg.) (2008): Integration of Insect-Resistant Genetically Modified Crops within IPM Programs. New York: Springer.</ref> |
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=== Umweltrisiken === |
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Umweltorganisationen behaupten, dass beim Anbau von transgenen Pflanzen verschiedene Umweltrisiken bestünden. Sie befürchten, |
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* dass neben den Zielinsekten auch weitere Organismen durch Bt-Toxine geschädigt werden können, |
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* dass ein Anbau von transgenen Pflanzen durch Auskreuzungen auf wilde Artverwandte die Biodiversität verringern könnte. |
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Ein 2007 veröffentlichtes Review von wissenschaftlicher Literatur und Studien internationaler Organisationen aus 10 Jahren kam zu dem Schluss, dass keine wissenschaftlichen Beweise für Umweltschäden durch die bisher kommerzialisierten transgenen Pflanzen existierten.<ref name=env_review>Sanvido O., Romeis J., Bigler F.(2007): Ecological impacts of genetically modified crops: ten years of field research and commercial cultivation. Advances in biochemical engineering/biotechnology. Vol 107, pp. 235-78.</ref> Vor der Zulassung einer neuen transgenen Sorte zum Anbau sind umfangreiche Sicherheitsstudien erforderlich, die in der Regel mehrere Jahre dauern. Eine neue Sorte darf nur dann zugelassen werden, wenn eine Unbedenklichkeit für die Umwelt bestätigt wurde. Nach dem Beginn des kommerziellen Anbaus einer neuen Sorte ist in der EU zudem ein anbaubegleitendes Monitoring vorgesehen.<ref name=Btsicher>[http://www.biosicherheit.de/article/563.mais-mensch-umwelt.html Bt-Mais: Sicher für Mensch und Umwelt? Biosicherheit.de 14. Mai 2008]</ref> |
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==== Nichtzielorganismen ==== |
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Das [[Bt-Toxin]] Cry1Ab ist für einige Arten der Gattung [[Schmetterlinge]] giftig. Anders als der [[Maiszünsler]] ernähren sich nur sehr wenige Schmetterlingsarten von Mais, könnten aber theoretisch indirekt über Bt-Maispollen geschädigt werden, die auf ihrer Nahrung landen. Eine 1999 veröffentlichte Laborstudie stellte eine Schädigung von [[Monarchfalter]]n fest, wenn sie mit Bt-Maispollen des Events 11 gefüttert wurden.<ref>[http://ag.arizona.edu/ENTO/courses/ento446_546/readings/Losey_1999.pdf Losey, J., Rayor, L., Carter, M. (1999): Transgenic pollen harms monarch larvae. Nature, Vol. 399, S. 214.]</ref> Daraus wurden in der Öffentlichkeit Befürchtungen abgeleitet, der Anbau von Bt-Mais könnte Populationen des Monarchfalters reduzieren. Wissenschaftler hingegen betonten, dass das Fütterungsexperiment diese Befürchtungen nicht rechtfertige. Weitere Laborexperimente fanden, dass Pollen des Events 176 Monarchfalterlarven schädigen, woraufhin das Event vom Markt genommen wurde. Feldstudien hingegen fanden keine Effekte auf Larven durch die verbreiteten Bt-Maisevents (MON810 und Bt 11), die 80mal weniger Toxin produzieren als Event 176. Feldstudien zeigten zudem, dass die in den Laborstudien verwendeten Pollenmengen unter Feldbedingungen unrealistisch hoch seien, und suggerierten, dass die Pollen von Event 11 möglicherweise mit anderen Pflanzenteilen vermischt wurde. Für die derzeit zugelassenen Events seien extrem hohe Pollendichten notwendig, um eine Schädigung von Larven zu erreichen. Zudem fanden Felduntersuchungen, dass nur ein geringer Anteil von 0,8 % der Monarchfalterpopulation Bt-Maispollen ausgesetzt sei. Die natürlich Mortalität von 80 % während der Larvenphase müsse zudem berücksichtigt werden, ebenso wie andere Faktoren, wie Verluste durch Habitatzerstörung, Einsatz von Insektiziden sowie Kollisionen mit Autos.<ref name=env_review></ref> Eine 2010 veröffentlichte Simulation suggeriert, dass selbst unter pessimistischen Annahmen ein flächendeckender Anbau von Bt-Mais in Europa kaum negative Effekte auf Schmetterlingsarten hätte. In allen Regionen war die maximale errechnete Sterblichkeitsrate bei [[Tagpfauenauge]] und [[Admiral (Schmetterling)|Admiral]] weniger als einer von 1572 Schmetterlingen, bei der [[Kohlmotte]] eine von 392. Im Mittel aller Regionen lag sie für Tagpfauenauge und Admiral bei einem von 5000, für die Kohlmotte bei einer auf 4367.<ref>[http://www.biosicherheit.de/aktuell/655.flaechendeckendem-anbau-mais-gefaehrdung-schmetterlinge.html Selbst bei flächendeckendem Anbau von Bt-Mais kaum Gefährdung für Schmetterlinge. Biosicherheit.de, 7. Juni 2010.]</ref> |
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Zudem wurden die Auswirkungen auf [[Nützling]]e wie [[Liste der Nützlinge|natürliche Feinde]] und [[Bestäuber]] untersucht. Bt-Mais gilt als unbedenklich für [[Honigbiene]]n.<ref name=env_review></ref><ref>[http://www.biosicherheit.de/de/sicherheitsforschung/68.do-ku.html Biosicherheit.de – Honigbiene]</ref> In Labor- und Gewächshausstudien waren natürliche Feinde wie [[Florfliegen]] lediglich dann negativ betroffen, wenn ihre Beute durch Bt-Toxine geschädigt wird. Feldstudien zeigten, dass natürliche Feinde aufgrund der geringeren Beuteverfügbarkeit in Bt-Feldern seltener vorhanden waren, diese Reduktion jedoch keine Auswirkungen auf die Population habe. Florfliegen und andere natürliche Feinde sind [[polyphag]], und daher von der Reduktion bestimmter Beutearten nicht stark betroffen.<ref name=env_review></ref> Zudem würden auch andere Instrumente der Schädlingsbekämpfung das Nahrungsangebot von natürlichen Feinden beeinflussen, und die meisten gegenwärtig genutzten Insektizide (vor allem Breitbandinsektizide wie [[Pyrethroide]] und [[Organophosphate]]) hätten stärkere negative Auswirkungen auf natürliche Feinde als Bt-Toxine. Bei zahlreichen Untersuchungen konnten keine negativen Effekte von Bt-Pflanzen auf Bodenmakroorganismen ([[Fadenwürmer]], [[Springschwänze]], [[Landasseln]], [[Milben]] und [[Regenwürmer]]) festgesetellt werden.<ref name=env_review></ref><ref>[http://www.biosicherheit.de/aktuell/1165.langzeit-studie-anbau-mais-einfluss-regenwuermer.html Langzeit-Studie: Anbau von Bt-Mais ohne Einfluss auf Regenwürmer. Biosicherheit.de, 18. Mai 2010.]</ref><ref>[http://idw-online.de/pages/de/news169597 FAL-Daten zeigen keine Gefahr von Gen-Mais für Bodenmikroorganismen]</ref> |
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==== Biodiversität ==== |
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In [[Mexiko]] ist der Anbau von transgenem Mais seit 1998 verboten, um [[Landrasse]]n und wilde Verwandte vor möglichen Auskreuzungen zu schützen. Nach Zeitungsberichten widersetzen sich mexikanische Bauern jedoch diesem Verbot und bauen Bt-Mais an. 2001 veröffentlichte [[Nature]] eine kontroverse Studie, die über einen Fund von Transgenen in mexikanischen Mais-Landrassen berichtete. Nature zog die Veröffentlichung wenige Monate später zurück, da "die Datenlage die Veröffentlichung nicht rechtfertige".<ref>[http://berkeley.edu/news/media/releases/2001/11/29_corn.html Transgenic DNA discovered in native Mexican corn, according to a new study by UC Berkeley researchers. Press Release, 29. November 2001, UC Berkeley.]</ref> Eine 2009 veröffentlichte Studie fand in 1% von über 100 untersuchten Feldern in Mexiko Bt-Gene in Mais-Landrassen. Dabei ist unklar, ob eine gentechnische Einbringung des Bt-Gens in Landrassen illegalerweise vorgenommen wurden, oder ob die Gene von regulären, illegal angebauten Bt-Maissorten unbeabsichtigt ausgekreuzt wurden.<ref>[http://www.nature.com/news/2008/081112/full/456149a.html Dalton, R. (2008): Modified genes spread to local maize. Nature, Vol. 456, published online 12 November 2008.]</ref> Nach einer Verknappung des Maisangebots Anfang 2007 forderte der mexikanische Bauernverband die Zulassung von transgenem Mais für den Anbau.<ref>[http://www.biosicherheit.de/de/aktuell/680.doku.html Mexiko: Spuren von gentechnisch verändertem Mais bestätigt. Biosicherheit, 11. März 2009]</ref> Im Oktober 2009 wurden zwei Genehmigungen für den Versuchsanbau von transgenem Mais auf knapp 13 ha erteilt. Thema der Untersuchungen ist unter anderem die Frage, ob Mexiko mit transgenen Sorten seine Abhängigkeit von Importen verrigern kann.<ref>[http://www.reuters.com/article/rbssIndustryMaterialsUtilitiesNews/idUSN1527085220091016 Mexico issues first permits to grow GM corn] (englisch)</ref> Fast 2000 Wissenschaftler protestierten in einer Petition gegen die Genehmigungen, da ihrer Ansicht nach Auskreuzungen auf Landrassen nicht verhindert werden können.<ref name=underfire>[http://www.nature.com/news/2009/091125/full/462404a.html Mexico's transgenic maize under fire. Nature, Vol. 462, Nr. 404, 2009.]</ref> Die Zulassungsbehörden hingegen betonen, dass ein Abstand von 500m zu konventionellen Feldern eingehalten wird. Zudem soll die Aussaat zu unterschiedlichen Zeitpunkten stattfinden, und umliegende Bauern bezüglich möglicher Auskreuzung befragt werden.<ref name=underfire></ref> Es gibt bisher keine wissenschaftlichen Hinweise dafür, dass eine mögliche Auskreuzung von Transgenen die Biodiversität des Mais verringern könnte. Der Genfluss, der Austausch von Genen zwischen Kultur- und Wildsorten, ist ein natürlicher Vorgang. Ob sich Gene aus konventionellen Hochleistungssorten oder transgenen Sorten in Landsorten dauerhaft etablieren und dadurch die Biodiversität verringern, hängt letztlich davon ab, ob sie den Nachkommen einen [[Selektion (Evolution)|Selektionsvorteil]] verleihen. Laut dem [[CIMMYT|internationalen Mais- und Weizenforschungsinstitut]] nimmt die Vielzahl der Maisrassen in Mexiko allein durch Einkreuzungen aus Kultursorten nicht ab.<ref>[http://www.biosicherheit.de/de/mais/auskreuzung/101.doku.html Fremdgene in Landsorten: Gefahr für die biologische Vielfalt? 10.Februar 2003.]</ref> |
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==Gesundheitliche Auswirkungen== |
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=== Gesundheitsschutz === |
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Durch die verminderte Anwendung von Pflanzenschutzmitteln hat sich bei transgenen Pflanzen der ersten Generation die Zahl der Vergiftungsfälle durch direkten Kontakt mit Pestiziden reduziert. Dieser Effekt ist besonders stark in Ländern wie China, Südafrika und Indien, wo Pestizide häufig mit Gartenspritzen ausgebracht werden.<ref>Huang, J., Hu, R., Pray, C., Qiao, F., Rozelle, S. (2003): Biotechnology as an alterative to chemical pesticides: a case study of Bt cotton in China. Agricultural Economics, Vol. 29, pp. 55–68.</ref><ref>Bennett, R., Morse, S., Ismael, Y. (2003): Bt cotton, pesticides, labour and health: a case study of smallholder farmers in the Makhathini Flats, Republic of South Africa. Outlook Agriculture, Vol. 32, pp. 123–28.</ref> |
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Auch kann die Grüne Gentechnik die Lebensmittelqualität erhöhen. So wurden für [[Bt-Mais]] signifikant geringere Spuren von [[Mykotoxine]]n gefunden, was auf die verbesserte Schädlingskontrolle zurückzuführen ist.<ref>Wu, F. (2006): Bt corn's reduction of mycotoxins: regulatory decisions and public opinion. Kapitel 9 in: Just, R., Alston, J., Zilberman D. (hrsg.) (2006): Regulating Agricultural Biotechnology: Economics and Policy. New York: Springer.</ref> |
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Mithilfe der Grünen Gentechnik kann der Gehalt von [[Allergen]]en in Nahrungsmitteln vermindert werden, was bereits für [[Tomate]]n und [[Erdnüsse]] ohne Ertragseinbußen möglich ist.<ref>Singha, M. & Bhallaa, P. (2008): Genetic engineering for removing food allergens from plants. Trends in Plant Science. Vol. 13, Iss. 6, pp. 257-260.</ref> |
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=== Mangelernährung === |
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Ernährungsphysiologisch verbesserte Pflanzen können die Gesundheit von Konsumenten erhöhen.<ref>Bouis, H. (2007): The potential of genetically modified food crops to improve human nutrition in developing countries. Journal of Developmen Studies. Vol. 43, pp. 79–96.</ref><ref>Unnevehr, L., Pray, C., Paarlberg, R. (2007): Addressing micronutrient deficiencies: alternative interventions and technologies. AgBioForum, Vol. 10, pp. 124–34.</ref> So wird geschätzt, dass der [[Goldener Reis|goldene Reis]] die Kosten der [[Vitamin A]]-Versorgung in Indien um 60 % senken würde.<ref>Stein, A., Sachdev, H., Qaim, M. (2008): Genetic engineering for the poor: Golden Rice and public health in India. World Development, Vol. 36, pp. 144–58.</ref> Übersetzt man eine gesteigerte Gesundheit in Arbeitsproduktitvität, wird ein globaler Wohlfahrtszuwachs von 15 Milliarden US$ pro Jahr geschätzt, das meiste davon in Asien. In China würde der goldene Reis einen Wachstumseffekt von schätzungsweise 2 % bedeuten.<ref>Anderson K., Jackson L,., Nielsen, C. (2005): Genetically modified rice adoption: implications for welfare and poverty alleviation. Journal of Economic Integration, Vol. 20, pp. 771–88.</ref> Auch für transgene Pflanzen mit erhöhten Gehalt an Nährstoffen wie [[Eisen]] oder [[Zink]], sowie erhöhtem Gehalt an [[Essentielle Aminosäure|essentiellen Aminosäuren]], werden positive ökonomische und gesundheitliche Effekte erwartet.<ref>Qaim, M., Stein, A., Meenakshi, J. (2007): Economics of biofortification. Agricultural Econonmics, Vol. 37, pp. 119–33.</ref> |
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=== Gesundheitsrisiken === |
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Verbraucherorganisationen befürchten, dass transgene Pflanzen Gesundheitsrisiken bergen, wie zum Beispiel ein verminderter Nährstoffgehalt oder ein erhöhter Toxingehalt. Transgene Pflanzen könnten bisher unbekannte Allergene produzieren, oder den Gehalt von bekannten Allergenen verändern. Auch könnte der Einsatz von Antibiotika-Resistenzgenen als Marker Anitbiotikaresistenzen bei pathogenen Bakterien nach sich ziehen.<ref name=CI></ref> |
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Während der Erforschung möglicher Transgene für die Kartoffelzüchtung Ende der 90er Jahre führte der britische Forscher [[Árpád Pusztai]] Fütterungsversuche durch. Es sollte getestet werden, ob transgene Kartoffeln, die [[Lektin]] bilden, ein mögliches Gesundheitsrisiko darstellten. Lektin ist ein gegen Schadinsekten wirksames Protein aus [[Schneeglöckchen]], das für den Menschen als unbedenklich angesehen wird. Pusztai erklärte, dass die mit den transgenen Kartoffeln gefütterten Ratten weniger gesund seien als die übrigen Versuchstiere. Dies löste eine Kontroverse unter Wissenschaftlern aus. Dabei wurde die statistische Signifikanz der Ergebnisse infrage gestellt, auf mögliche Fehler im Versuch hingewiesen, und die Erklärung der Ergebnisse in anderen Faktoren als dem Gentransfer vermutet. Pusztai blieb in der Folge bei seiner Interpretation, dass der Gentransfer zur Produktion neuer Toxine geführt hätte.<ref>Stanley Ewen, [[Árpád Pusztai]]: ''Effect of diets containing genetically modified potatoes expressing Galanthus nivalis lectin on rat small intestine.'' [[The Lancet]] 1999; 354:1353-4</ref><ref>[http://www.transgen.de/aktuell/archiv/339.doku.html Irrtum der Wissenschaftler oder Beweis für Sicherheitslücken. Transgen, 20. Dezember 2002.]</ref> |
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Es ist kein Fall einer Einbringung eines Allergens in zugelassene transgene Pflanzen bekannt. In der Entwicklungsphase einer transgenen Sojabohne mit erhöhtem [[Methionin]]gehalt stellte der Hersteller [[Pioneer Hi-Bred]] im Jahr 1996 jedoch fest, dass es sich bei dem aus der [[Paranuss]] eingebrachten Gen um das bis dato nicht identifizierte Hauptallergen der Paranuss handelte. Die Produktentwicklung wurde daraufhin abgebrochen.<ref>Goodman, R., Vieths, S., Sampson, H., Hill, D., Ebisawa, M., Taylor, S.,van Ree, R. (2008): Allergenicity assessment of genetically modified crops—what makes sense? Nature Biotechnology, Vol. 26, Nr. 1.</ref> |
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Laut Wissenschaftlern sei es extrem unwahrscheinlich, dass sich die in der Grünen Gentechnik als [[Marker (Genetik)|Marker]] verwendeten [[Antibiotika]]-Resistenzgene auf Krankheitserreger des Menschen übertragen könnten, da ein entsprechendes Resistenzgen erstens im Verdauungstrakt nicht zersetzt werden dürfe, zweitens in Kontakt mit einem körpereigenen Bakterium kommen müsse, ohne von dessen Restriktionsenzymen zerschnitten zu werden, und drittens sich mit dem Bakterienchromosom rekombinieren müsse, und zwar an einer ganz bestimmten Stelle und auf eine ganz bestimmte Weise. Viertens müsse das körpereigene Bakterium dann noch das Antiobiotika-Resistenzgen auf ein krankheitserregendes Bakterium übertragen. Jeder einzelne dieser Schritte sei für sich genommen schon sehr unwahrscheinlich, die Wahrscheinlichkeit des Zusammentreffens aller Schritte extrem gering.<ref name=fedoroff></ref><ref>[http://www.transgen.de/sicherheit/markergene/332.doku.html Gentransfer: Von Pflanze zu Bakterien: 1:100000000000000000000. Transgen. 26. Oktober 2007.]</ref> Um selbst dieses minimale Risiko auszuschalten, setzt die Grüne Gentechnik Antibiotika-Resistenzgene nicht mehr als Marker ein.<ref name=zimmermann>Zimmermann, M. & Porceddu, E. (2005): Agricultural Biotechnology: Concepts, Evolution, and Applications. In: Cooper, J., Lipper, L., Zilberman, D. (eds.): Agricultural Biodiversity and Biotechnology in Economic Development. Springer: New York.</ref> |
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Ähnlich gering sei das Risiko des Einsatzes von [[Promotor (Genetik)|Promotoren]]. Promotoren müssen verwendet werden, um ein Gen zu aktivieren. So wird ein Promotor eines Blumenkohlvirus verwendet, um das Bt-Gen zu aktivieren. Dieser Promotor funktioniert jedoch nur in Pflanzen, Hefe und Bakterien, und wird in menschlichen Zellen nicht exprimiert. Da Menschen seit Jahrtausenden Viren und Bakterien sowie Blumenkohl zu sich nehmen, ohne dass deren Promotoren einen negativen Einfluss gehabt hätten, seien die Bedenken fehl am Platz.<ref name=fedoroff></ref> Um dennoch das geringste Risiko auszuschalten, würden ab der zweiten Generation nur noch artenspezifische Promotoren verwendet.<ref name=zimmermann></ref> |
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Wissenschaftler erklären zudem, die Gentechnik sei nicht so künstlich oder unpräzise wie oft angenommen. Es würden Verfahren genutzt, die auch in der Natur vorkommen und diese würden ständig verbessert.<ref>[http://www.biosicherheit.de/de/gentransfer/663.doku.html Agrobakterien: Natürlicher Austausch von Genen über Artgrenzen]</ref><ref>[http://www.biosicherheit.de/de/gentransfer/eliminierung/37.doku.html Rekombination: Neue Arrangements der Gene]</ref> Auch die Eigenschaften der Zielgene seien sehr genau bekannt und die resultierenden Pflanzen würden strenger überwacht als die konventionell erzeugten, und Sorten, die nicht die gewünschten oder gar negative Eigenschaften besitzen, würden nicht weiterentwickelt.<ref name="gr_faq">[http://www.goldenrice.org/Content3-Why/why3a_FAQ.html Addressing safety concerns] (englisch)</ref><ref>[http://www.biosicherheit.de/de/monitoring/60.doku.html Pflichtaufgabe: Monitoring]</ref> Bis 2007 gab es weltweit über 270 Studien zur Sicherheit von GVO.<ref>[http://gmopundit.blogspot.com/2007/06/150-published-safety-assessments-on-gm.html 270+ published safety assessments on GM foods and feeds] (englisch)</ref> Für die Überwachung zuständige Behörden belegen mit umfangreichen Untersuchungen die Umweltsicherheit und Politiker wie Bundesforschungsministerin [[Schavan]] oder Forscher wie die Nobelpreisträgerin [[Christiane Nüsslein-Volhard]] vertreten die Ansicht, dass es nach 20 Jahren Forschung keine wissenschaftlichen Hinweise für eine Gefährdung durch die Gentechnik gäbe.<ref>[http://www.transgen.de/aktuell/1087.doku.html Keine neuen Hinweise auf Umweltrisiken durch Gentechnik]</ref><ref>[http://www.ftd.de/meinung/kommentare/:Gastkommentar-Schavan-Gentechnik-muss-sein/515215.html?p=2 Schavan - Gentechnik muss sein]</ref><ref>[http://www.focus.de/wissen/wissenschaft/gentechnik/tid-12634/interview-die-setzen-auch-menschenleben-aufs-spiel_aid_350759.html Verteufeln wir die grüne Gentechnik zu Unrecht?]</ref> |
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Kritiker bei den [[Bündnis 90/Die Grünen|Grünen]] und deren Umfeld glauben wiederum zeigen zu können, dass die für Zulassung, Sicherheit und Überwachung zuständigen Behörden ihre Aufgaben aufgrund von Interessenüberschneidungen mit Forschern und Unternehmen nicht angemessen ausfüllen können.<ref>Lorch, A.; Then, C.: [Kontrolle oder Kollaboration? Agro-Gentechnik und die Rolle der Behörden], April 2008</ref> |
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Ein 2001 veröffentlichtes Review der [[Europäische Kommission|Europäischen Kommission]] von 81 Studien aus 15 Jahren fand keine Hinweise auf Gesundheitsrisiken durch transgene Pflanzen. Die [[Food and Agriculture Organization|FAO]], [[Weltgesundheitsorganisation|WHO]], [[OECD]], sowie deutsche, französische und britische [[Wissenschaftsakademie]]n und die US-amerikanische [[Food and Drug Administration|FDA]] kamen zum selben Ergebnis. Zukünftige Gesundheitsschäden vollständig auszuschließen, sei wissenschaftlich unmöglich. Es sei jedoch ein Fehler, allein daraus eine Gesundheitsgefährdung abzuleiten ([[Argumentum ad ignorantiam]]).<ref name=paarlberg>Paarlberg, R. (2008): Starved for Science: How Biotechnology is Being Kept Out of Africa. Cambridge, MA: Harvard Univ. Press.</ref><ref>Thompson, L. (2000): Are Bioengineered Foods Safe? FDA Consumer magazine. January-February, 2000.</ref> |
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== Ethische Aspekte == |
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In der von den [[Anthroposophie|Anthroposophen]] begründeten [[Biologisch-dynamische Landwirtschaft|biologisch-dynamischen Landwirtschaft]] wird das Ziel verfolgt, die Pflanze "wesensgemäß" zu züchten. Dies schließt nicht nur Kreuzungen von Weizen und Dinkel aus, sondern auch jede Anwendung der Gentechnik. |
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== Rezeption in der Öffentlichkeit == |
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Im Gegensatz zur [[Rote Biotechnologie|Roten Biotechnologie]] trifft die Grüne Gentechnik insbesondere in der Öffentlichkeit von Industriestaaten auf Ablehnung. Umweltschutzorganisationen wie [[Greenpeace]] oder [[Friends of the Earth]] haben sich zu grundsätzlichen Gegnern der Technik erklärt. Auch Verbände der [[Ökologische Landwirtschaft|ökologischen Landwirtschaft]] treten für eine gentechnikfreie Landwirtschaft ein. Diese Ansichten werden in der Politik aufgegriffen. So lehnen [[Bündnis 90/Die Grünen]] und [[die Linke]] den Anbau von transgenen Nahrungsmittelpflanzen ab. Der Protest gegen gentechnisch veränderte Pflanzen kommt unter anderem in sogenannten [[Feldbefreiung]]en zum Ausdruck, wobei entsprechende Anbaugebiete rechtswidrig von Umweltaktivisten besetzt oder beschädigt werden. |
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In einer Meinungsumfrage von 2000 in 35 Ländern wurden 35.000 Menschen gefragt, ob die Vorteile von transgenen Nahrungspflanzen größer als die Risiken seien. Transgene Nahrungspflanzen fanden wenig Zustimmung bei Bürgern reicher Nationen wie [[Japan]] und [[Frankreich]] mit nur 22%. In [[Indien]] und [[China]] lag die Zustimmung mit über 65% deutlich höher, am höchsten war sie in [[Kuba]] und [[Indonesien]] mit etwa 80%.<ref>Gaskell, G. et al. (2000) Biotechnology and the European public. Nature Biotechnology, Vol. 18, pp. 935-938.</ref> Einer 2006 durchgeführten Befragung von Menschen, die sich der Existenz gentechnisch veränderter Organismen (GVO) bewusst waren, zufolge glaubten 89% der [[Griechenland|Griechen]], dass GVO schädlich seien, hingegen nur 33% der [[Südafrika]]ner.<ref name=paarlberg></ref> In den USA und Europa ist die Ablehnung gentechnisch veränderter Lebensmittel am stärksten bei Menschen über 64, Frauen, und bei Menschen mit niedrigem Bildungsabschluss. Ablehnung von gentechnisch veränderten Lebensmitteln ist positiv korreliert mit [[Veganismus]] und [[Vegetarismus]] sowie mit einer Bevorzugung von "natürlichen", "gesunden" und "ökologischen" Lebensmitteln. Die Zustimmung für gentechnisch veränderte Lebensmittel ist am höchsten bei Menschen mit [[Postgraduales Studium|postgradualen Abschlüssen]].<ref>Hallman, W. et al. (2003): Public Perception of Genetically Modified Foods: A National Study of American Knowledge and Opinion. Food Policy Institure, Cook College, Rutgers University.</ref> |
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Einige Wissenschaftler sehen eine Teilerklärung für diese Auffassung, dass gentechnisch veränderte Lebensmittel ein Gesundheitsrisiko darstellen, in einem Mangel an Wissen über die Grüne Gentechnik.<ref name=fedoroff>Fedoroff, N. & Brown, N. (2004): Mendel in the Kitchen. John Henry Press: Washington, D.C.</ref> Umfragen Ende der 90er Jahre ergaben, dass 35 % der EU-Bürger und 65 % der US-Amerikaner glaubten, dass nicht-transgene Tomaten keine Gene enthielten.<ref>Hoban, T. (1998): Trends in Consumer Attitudes about Agricultural Biotechnology. Ag-BioForm. Vol. 1, No. 1, pp. 3-7.</ref> Eine andere Umfrage zeigte, dass ein Viertel der Europäer glaubte, dass der Verzehr einer transgenen Pflanze eine Veränderung der menschlichen Gene nach sich ziehen könne.<ref>Marchant, R. (2001): From the Test Tube to the Table. European Molecular Biology Organization Reports. Vol. 2, No. 5.</ref> Die Ablehnung der Grünen Gentechnik in reicheren Ländern sei deswegen stärker, weil sich aus der ersten Generation gentechnisch veränderter Pflanzen hauptsächlich Nutzen für Landwirte in Entwicklungsländern, aber kaum Vorteile für reiche Konsumenten ergeben würden.<ref>Miller, H. & Conko, G. (2004): The Frankenfood Myth—How Protest and Politics Threaten the Biotech Revolution. Westport, CT: Praeger.</ref><ref name=paarlberg></ref> |
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Seitens der [[Wissenschaft]] wird die Vorgehensweise der Kritiker selbst kritisiert. So kommt die [[Union der deutschen Akademien der Wissenschaften]] zu dem Schluss, Kampagnen gegen die Grüne Gentechnik mangele es an wissenschaftlicher Grundlage.<ref>[http://www.akademienunion.de/pressemitteilungen/2006-06/index.html „Kampagnen gegen die Grüne Gentechnik entbehren wissenschaftlicher Grundlage”] – Stellungnahme der Union der deutschen Akademien der Wissenschaften</ref> |
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2009 gab es eine «Gemeinsame Erklärung der Wissenschaftsorganisationen zur Grünen Gentechnik»<ref>[http://idw-online.de/pages/de/news310315 Gemeinsame Erklärung der Wissenschaftsorganisationen zur Grünen Gentechnik]</ref> und eine «Stellungnahme der [[Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina|Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina]]»<ref>[http://www.vbio.de/informationen/alle_news/e17162?news_id=8106 Für eine neue Politik in der Grünen Gentechnik]</ref>, in denen von der Politik gefordert wurde, für eine Versachlichung der Diskussion einzutreten und verlässliche Rahmenbedingungen für die Forschung zu schaffen. |
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Der [[Bund für Lebensmittelrecht und Lebensmittelkunde]] stellte in einem Positionspapier fest, dass bereits heute Lebensmittel mit gentechnisch veränderten Inhaltsstoffen in deutschen Supermärkten weit verbreitet seien. Schätzungen zufolge seien 60% bis 70% aller Lebensmittel in ihrer Produktion mit Gentechnik in irgendeiner Weise in Kontakt gekommen. <ref>bll.de: [http://www.bll.de/positionspapiere/gentechnik-stellungnahme.html Grundsatzposition der deutschen Lebensmittelwirtschaft zur Grünen Gentechnik]</ref><ref>welt.de: [http://www.welt.de/die-welt/debatte/article6629771/Die-Hoffnungsknolle.html Kommentare: Industrie-Kartoffel Amflora ist zugelassen]</ref> |
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== Literatur == |
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* Fedoroff, Nina & Brown, Nancy (2004): ''[http://books.google.de/books?id=kWsVYUjb7bUC&dq=mendel+in+the+kitchen&printsec=frontcover&source=bn&hl=de&ei=vXlzTJqvGYnIswbBhvXEDQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=4&ved=0CDAQ6AEwAw#v=onepage&q&f=false Mendel in the Kitchen]''. John Henry Press: Washington, D.C. |
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* Hampel, Jürgen (2004): ''[http://elib.uni-stuttgart.de/opus/volltexte/2007/3014/pdf/AB003_Hampel_Gentechnik.pdf Die Akzeptanz gentechnisch veränderter Lebensmittel in Europa''] in Stuttgarter Beiträge zur Risiko- und Nachhaltigkeitsforschung, Nr.3/2004. |
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* Kempken, Frank: ''[http://www.bpb.de/publikationen/BCZE3F,0,0,Mit_Gr%FCner_Gentechnik_gegen_den_Hunger.html Mit Grüner Gentechnik gegen den Hunger?]'', in [[APuZ]] 6-7/2009, S. 21–26. |
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* Qaim, Matin (2009): ''[http://fundacion-antama.org/wp-content/uploads/2009/12/20091222-Estudio-econ%C3%B3mico-reconoce-los-beneficios-de-los-transg%C3%A9nicos-para-el-agricultor-y-el-consumidor.pdf ''The Economics of Genetically Modified Crops]''. Annual Review of Resource Economics, Vol. 1, pp. 665-694. |
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* [[Deutsche Forschungsgemeinschaft]]: [http://www.dfg.de/download/pdf/dfg_magazin/forschungspolitik/gruene_gentechnik/broschuere_gruene_gentechnik.pdf Grüne Gentechnik, Broschüre aus dem Jahr 2009] |
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== Einzelnachweise == |
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<references /> |
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{{DEFAULTSORT:Grune Gentechnik}} |
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[[Kategorie:Gentechnik]] |
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[[Kategorie:Landwirtschaft]] |
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{{Link FA|id}} |
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{{Link FA|sl}} |
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[[ca:Planta transgènica]] |
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[[en:Genetically modified plant]] |
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[[fa:گیاهان تراریخته]] |
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[[fr:Surfaces cultivées des OGM]] |
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[[id:Tanaman transgenik]] |
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[[it:Piante transgeniche]] |
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[[sl:Transgene rastline]] |
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[[th:พืชดัดแปลงพันธุกรรม]] |
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[[zh:转基因植物]] |
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