Novel Food

Mit den oben erläuterten Techniken arbeiten weltweit tausende von Firmen, um gentechnisch veränderte Pflanzen oder z.B. neue Lebensmittel zu entwickeln, die neue günstige Eigenschaften besitzen. Dabei werden Milliarden Euro investiert. Nach Angaben des Verbraucherministeriums spielt die Gentechnik bereits bei circa 60 % der verarbeiteten Nahrungsmittel eine Rolle.

Neuartige Lebensmittel und neuartige Lebensmittelzutaten unterliegen dem Anwendungsbereich der Verordnung (EG) Nr. 258/97 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 27. Januar 1997 über neuartige Lebensmittel und neuartige, Lebensmittelzutaten – Novel Food-Verordnung.

Während in den USA, China, Kanada oder Argentinien bereits in großem Maßstab gentechnisch veränderte Pflanzen angebaut werden, steckt in Europa die Gentechnik im Nahrungsmittelsektor durch restriktive Politik noch in den Kinderschuhen (ca. 1%).

Die Firma Monsanto Canada Inc. hat z.B. Kartoffelsorten (Solanum tuberosum) entwickelt (RBMT21-129, RBMT21-350 and RBMT-22-082), die gegen den Colorado potato beetle (CPB Kartoffelkäfer) und gegen eine Infektion gegen das pflanzliche Luteovirus, Kartoffelblattrollvirus (PLRV) resistent ist. Das Blattrollvirus gehört zu den häufigsten Kartoffelvirosen. Es wird ausschließlich über verschiedene Blattlausarten wie die Grüne Pfirsichblattlaus Myzus persicae ins Phloem der Pflanzen übertragen.

Das Kartoffelblattrollvirus (PLRV) ist ein hüllenloses RNA-Virus mit einer 5.8 kb positive sense RNA, die weder eine 5'-cap noch ein 3' poly(A)-Teil hat, jedoch am Ende ein VPg trägt. Das VPg ist ein viruskodiertes Protein, das am 5‘-Ende der genomischen RNA kovalent gebunden ist und eine Rolle bei der RNA-Replikation spielt.

Die NewLeaf-Plus™ genannten transgenen Kartoffelsorten enthalten das Gen für ein Anti-Insektenprotein CryIIIA, das aus Bacillus thuringiensis abgeleitet wurde und die DNA Sequenzen, die den ORF-1 und ORF-2 des PLRV entsprechen. Vermutlich enthalten ORF1 und 2 den Code für die virale Helicase und Replicase, die für die virale RNA-Synthese notwendig sind. In den transgenen Kartoffeln werden allerdings daraus keine infektiösen Partikel gebildet und es entsteht auch keine Krankheit. Diese Tatsache ist noch nicht ganz verstanden. Man nennt die Inaktivierung der Gene auch Gen Silencing.
Als Genmarker wurde noch nptII integriert, das gegen die Aminoglycosid-Antibiotica sowie Kanamycin Resistenz verleiht. (aus Escherichia coli Transposon Tn5)

Bacillus Thuringiensis ist ein natürlich vorkommendes, insektenpathogenes, sporenbildendes Bodenbakterium, das auch auf Pflanzen vorkommt. Diese Eigenschaft macht man sich in der Gentechnik zu Nutze. Das BT-Toxin wird während der Sporulation gebildet. Nehmen bestimmte Insekten oder deren Larven das Bacillus mit Blättern auf, gelangen die Bakterien in den Darm, werden verdaut und die freiwerdenen Kristalle des BT-Toxins führen schon nach einigen Minuten zum Stop des Freßvorgangs und nach 1-2 Tagen zum Tod des Insekts. Das Bt-Toxin ist somit ein natürliches Insektizid.

Das CryIIIA-Protein aus Bacillus Thuringiensis als Endotoxin bindet selektiv an Membranrezeptoren des Verdauungstraktes bestimmter empfindlicher Insektenlarven. Als Folge entstehen dort Kationenkanäle die den Ionentransport derart stören, daß die Insekten gelähmt werden und sterben. In Säugetieren ist kein derartiger Membranrezeptor in Eingeweiden bekannt. Deshalb ist das BT-Toxin für Tier und Mensch ungefährlich. Andocken an ähnliche Rezeptoren könnte jedoch zu Problemen führen.

Bei den meisten B. thuringiensis Stämmen wie z.B. B. thuringiensis subsp. israelensis, sitzen die codierenden Gene für ihre insectiziden Toxine auf Plasmiden. Die Sequenz und Organisation von pBtoxis, dem Toxin-codierenden Plasmid von Bacillus thuringiensis subsp. israelensis ist in Abb. 162 zu sehen. Es enthält 6 verschiedene Bt-Toxin-Varianten ((Cry4Aa, Cry4Ba, Cry10Aa, Cry11Aa, Cyt1Aa, und Cyt2Ba). Weiterhin sind noch einige Proteine enthalten, die die Kristallbildung bewirken und als Chaperone fungieren (Chaperone sind Proteine, die bei der richtigen Faltung der Proteine helfen).

Bt-Mais (Genmais)

Schon in den 90er Jahren haben Wissenschaftler der Fa. Novartis Maispflanzen gentechnologisch so verändert, daß sie im Gegensatz zu herkömmlichen Maispflanzen ein zusätzliches Gen aus dem Bodenbakterium Bacillus thuringiensis enthalten. Hier wurden mit dem Bt-Eiweiß bestimmte Schmetterlingslarven wie der unscheinbare Maiszünsler (Pyrausta nubilalis) bekämpft.

Damit ist der Bt-Mais gegen den Maiszünsler, einen seiner gefährlichsten Schädlinge, der für Ernteausfälle bis 40% verantwortlich ist, geschützt. In Abb. 163 sind Schmetterling und die für Mais gefährliche Larve zu sehen, die sich durch die Stengel frißt, sodaß Stengel umknicken und Fraßschäden an Kolben und Körnern entstehen.
Landwirte spritzen Bt-Eiweiß bereits seit über 40 Jahren als biologisches Insektizid zum Schutz der Pflanzen gegen Schädlinge wie die Raupe des Kohlweißlings oder die Larven des Kartoffelkäfers.

Neben dem Bt-Gen enthält der Mais noch zwei sogenannte Markergene. Markergene produzieren bestimmte Eiweißstoffe, die sich leicht nachweisen lassen. Sie kennzeichnen damit den Organismus und dienen nach dem Prozeß der Genübertragung dazu, Zellbausteine und Pflanzen, in die das Bt-Gen erfolgreich übertragen wurde, zu erkennen.
Beide Markergene stammen aus natürlichen Bodenbakterien und verleihen ihren Trägern eine Resistenz gegen das Antibiotikum Ampicillin (bla-Gen->TEM1 beta-Lactamase) sowie eine Toleranz gegen ein Unkrautbekämpfungsmittel.

Allerdings wirkt der Bt-Mais nicht selektiv auf Schädlinge sondern auch auf Nützlinge wie beispielsweise die grüne Florfliege. Untersuchungen der RWTH Aachen, Institut für Umweltforschung ergaben: Zitat: "Die bisherigen Analysen geben aber bislang keinen Hinweis, dass der Bt-Mais einen Einfluss auf die Häufigkeit und Artenvielfalt von Nichtzielorganismen hat. Für einige Insektengruppen konnte jedoch ein deutlicher Effekt durch das gespritzte Insektizid festgestellt werden."
In der EU sind (2005) drei verschiedene transgene Bt-Mais-Sorten für den Anbau zugelassen: Bt 176 (Fa. Novartis, Schweiz), MON 810 (Fa. Monsanto, USA) , T 25 (Fa. Bayer CropScience , Deutschland). Die Maissorte T25 ist durch ein zusätzliches Gen (Phosphinothricin-Acetyltransferase [pat]) resistent gegen das Breitbandherbizid Glufosinat-Ammonium (Basta®).

Weitere Transgene Pflanzen

Bis heute wurden viele transgene Pflanzen, die Herbizide tolerieren, gegen Insekten- und Virusbefall resistent sind oder modifizierte Früchte oder Blüten produzieren kultiviert und getestet. Dazu gehören auch Tomaten, die länger reifen usw.

Transgene Sojapflanzen (Glycine max.)

Soja gehört zur Familie der Leguminosen, die mit Hilfe von Knöllchenbakterien den Stickstoff aus der Luft erschließen können und daher in der Regel keinen Kunstdünger benötigen. Soja gehört zu den eiweißreichsten Pflanzen. Zur Zeit sind in den USA und anderen südameikanischen Ländern verschiedene gentechnisch veränderte, herbizidtolerante Sojabohnen zugelassen, u.a. eine gegen das Herbizid Roundup von Monsanto. Die EU führt aus USA, Argentinien und Brasilien jährlich 35 bis 40 Millionen Tonnen Soja und Sojarohstoffe ein.

Golden Rice(Oryza sativa)

Normalerweise enthält der Reis nur ein geringes Maß an Eisen und Vitamin A. Das hat in den Ländern, in denen er ein Hauptnahrungsmittel ist die Folge von Mangelerkrankungen (Erblindung). Britische Wissenschaftler der Firma Syngenta haben einen neuen Stamm eines genetisch modifizierten Reis entwickelt, der wegen seiner gelben Farbe den Namen "Golden Rice" (GM) trägt. Er soll über das Zwanzigfache an Beta-Carotin verfügen. Mit ihm, so die Hoffnungen, könnte in Entwicklungsländern die hohe Rate von Erblindungen bei Kindern verringert werden, die auf den Mangel an Vitamin A zurückgeführt wird.

Der nährstoffangereicherte Golden Rice soll in den kommenden Jahren in lokal angepasste Reissorten eingekreuzt werden. Die beteiligten Unternehmen haben weitgehend auf ihre Patentrechte verzichtet. Die neuen Sorten sollen kostenlos an Kleinbauern abgegeben werden. Ein erster Freilandversuch mit Golden Rice wurde 2004 in Lousiana / USA durchgeführt.

Weitere transgene Pflanzen siehe hier.