Grüne Gentechnik - PH

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„Österreichs Gentechnikfreiheit in Gefahr?“
Seminar für PädagogInnen
Grüne Gentechnik –
Einführung
DI Thomas Ochsenhofer, BEd.
Hochschule für Agrar- und Umweltpädagogik
„Wissenschaftler, die zum ersten Mal mit dem Thema gentechnische
Modifizierung in Berührung kommen, sind meist der Meinung, dass sie eine
großartige und für die Menschheit wichtige Sache ist. Das dachten wir auch.
[…]
Wenn jemand in diesem Bereich mit Forschungsarbeiten beginnt, und mit der
Zeit Probleme auftreten, entstehen jedoch unweigerlich Zweifel, und man wird
nachdenklich.“
Prof. Dr. Árpád Pusztai, ungarisch-britischer Wissenschaftler,
Träger des Whistleblower-Preises 2005
http://www.denkmal-film.com/cms/index.php?page=whistleblower
2
Inhalt:
•
Begriffe Gentechnik, Grundlagen Molekularbiologie
•
Produkte der Grünen Gentechnik
•
Anbaugebiete GVO weltweit
•
Gentechnikgegner und -befürworter
•
Neue Trends in Forschung und Entwicklung
•
WH: Argumente gegen Grünen Gentechnik
•
Unterrichtsmaterialien
3
Inhalt:
•
•
•
•
•
•
•
4
Begriffe
Erklärung
GVO
Gentechnisch veränderter Organismus
GMO
genetically modified organism
1 Hektar
(ha)
10 000 m2
5
Weiße Gentechnik
Industrielle Herstellung von z.B.: Aromastoffen,
Vitaminen… durch gentechnisch veränderte
Mikroorganismen, Zellkulturen oder Enzyme.
Rote Gentechnik
Einsatz gentechnischer Methoden in der Medizin (z.B.:
Medikamente, Gentests, Impfstoffe) und bei Tieren.
Grüne Gentechnik
Gentechnische Veränderung von Pflanzen zur
landwirtschaftlichen Nutzung.
6
Was ist Gentechnik?
•
Gentransfer meist weit außerhalb von Artgrenzen (z.B. Bakterium
•
Zielorganismus erhält dadurch künstlich eine neue Eigenschaft oder verliert
Pflanze)
eine natürliche
Pflanzenzelle
Bakterienzelle
http://www.br.de/telekolleg/faecher/biologie/biologie-10-gentechnik114.html
7
Wie erfolgt die Übertragung in die Pflanze?
Infektion mit Agrobacterium tumefaciens (Ti-Plasmid)
•
Entfernung des Tumorgens und Ersetzen mit FremdDNA
•
A. tumefaciens befällt Pflanze
•
Fremd-DNA wird in Pflanzen-DNA integriert
Weitere Methoden:
•
Partikel-Bombardements, Elektroporation,
Mikroinjektion
Krankheitsbild A.tumefaciens
http://www.biosicherheit.de/basisinfo/388.agrobakterien-transfer-erbinformation-bakterien.html
8
Wie sieht ein Genkonstrukt aus?
Aufbau des Ti-Plasmids
Promotor
Bindungsstelle der RNAPolymerase am Gen,
Start der Ablese
Selektions- Antibiotika- oder
gen
Herbizid-Resistenz
T-DNA
DNA-Sequenz des TiPlasmids, das bei der
Pflanzeninfektion sich in
das Wirtsgemon integriert
http://www.zum.de/Faecher/Materialien/beck/bilder/pabb15.gif
9
Inhalt:
•
•
•
•
•
•
•
10
Monsterpflanzen und Phantasieprodukte??
11
QUIZZ: Welches GVO-Produkt hat weltweit die
größte Bedeutung?
- Goldener Reis
- Herbizid-resistenter Soja
- Anti-Matsch Tomate
12
QUIZZ: Welches GVO-Produkt hat weltweit die
größte Bedeutung?
- Goldener Reis
- Herbizid-resistenter Soja
- Anti-Matsch Tomate
13
Grüne Gentechnik: Anwendungsbereiche
Bt-Pflanzen
Bt … Bacillus thuringiensis
HR-Pflanzen
HR = Herbizidresistenz
produzieren Gifte, die Insekten
töten, wenn es von diesen
aufgenommen wird: z.B.
Schmetterlinge, Käfer, Fliegen,
Mücken, Motten
sind resistent gegen das
Unkrautvernichtungsmittel
Glyphosat (‚Roundup‘)
Kombination beider Eigenschaften
z.B. Mais (NK603 x MON810), Smart Staxx Mais
14
Bt - Pflanzen
Maiszünsler (Ostrinia nubilalis),
European corn borer
•
ursprüngliche Heimat Europa
•
1920 in die USA verschleppt
•
zählt zu den wirtschaftlich
bedeutendsten Schädlingen im
Maisbau weltweit
•
Folge: Bt-Mais Anbau seit 1995
http://www.biosicherheit.de/mediathek/407.maiszuensler-schadbilder.html
15
Bt - Pflanzen
„normaler“
Mais
gentechnisch
erzeugter Bt- Mais
http://www.gensuisse.ch/de/lernmaterial/folienset
16
Bt - Pflanzen
Verbreitung von Bt-Mais in den USA
http://www.nature.com/news/2010/101007/full/news.2010.523/box/1.html
17
Bt-Pflanzen vs. Bt-Pflanzenschutzmittel
Bt-Pflanzenschutzmittel für den Bio-Landbau
• Mischung aus Sporen und Kristallen von 3
Bt-Bakterien-Stämmen
• Ausbringung ein bis mehrmals pro Jahr
Bt-Pflanzen
• Alle Pflanzenteile produzieren
über die gesamte Vegetatiosperiode
laufend das Toxin
• Nur ein Eiweiß-Toxin (69 Kda
Molekulargewicht)
18
HR-Pflanzen
System: „Roud-up-ready“ = Glyphosat-Resistenz
http://roundupreadycanola.com.au/wp-content/uploads/2014/01/how-roundup-ready-technology-works.gif
19
Herbizid Aufwandsmengen
•
13% Steigerung in den USA
seit GVO-Anbau (Pusztai
und Bardócz 2010)
•
44% Steigerung in Brasilien
von 2006-2011 (Freitas
2012, GM-Watch).
•
Entwicklung von resistenten
Unkräuter
http://ecowatch.com/2014/03/27/brazil-ban-monsanto-herbicide-toxic/
http://www.gmwatch.org/latest-listing/51-2012/14110-pesticide-use-rises-in-brazilas-gm-crop-plantings-increase
20
Entwicklung Herbizid-resistenter Unkräuter
http://weedscience.com/Graphs/SOAGraph.aspx
1996: Beginn HR-Pflanzen Anbau
21
Weitere genetisch modifizierte Produkte
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Goldener_Reis
22
Weitere genetisch modifizierte Produkte
Besonderheit
Probleme
Goldener Reis (Golden
rice)
Reis, der Provitamin A
erzeugt
4 kg Reis sind nötig um
Bedarf zu decken! Abhilfe:
1 Karotte!
Flavr Savr Tomate (=
Anti-Matsch-Tomate)
Antisense-Technologie: Gen,
das Reifeprozess einleitet
wird ausgeschaltet
Pflanze hatte schlechte
Krankheitsresistenzen
Soja mit hohem
Methioningehalt
Gen von der Paranuss in Soja Allergie-Reaktion
eingebaut
mitübertragen
Kartoffel mit hohem
Proteingehalt
Erhöhtes Eiweiß/Stärkeverhältnis
Eiweißgehalt blieb bei 4 %
Kartoffel ist eine
Stärkepflanze!
Trockenheitsresistenter
Mais
Gen von Bacillus subtilis
Erster Anbau 2013,
Mehrertrag nicht bestätigt
23
Amflora Kartoffel – (k)ein Vorzeigebeispiel…
• Stärke dieser Kartoffel besteht ausschließlich aus
Amylopektin
günstig für industrielle Verarbeitung
• Produkt von BASF
24
Amflora Kartoffel – (k)ein Vorzeigebeispiel…
•
1996: Antrag auf Zulassung BASF
•
1996-2009 (14 Jahre!): Prüfung der
Unbedenklichkeit des nptII-Gens durch
EU-Kommission
•
2010: Zulassung zum Anbau
•
2010: Anbau 15ha D, 80ha S, 150 ha P
•
Boykottierung des Anbaus durch
Umweltaktivisten
•
•
Li, U, Ö klagen EU-Kommission wegen
Verfahrensfehler
•
Dez 2013: EuGH entscheidet zugunsten
Ernte 2010: Verunreinigungen mit
der Kläger, BASF nimmt Produkt vom
anderen Sorten
Markt
Ernte beschlagnahmt
http://de.wikipedia.org/wiki/Amflora
25
Inhalt:
•
•
•
•
•
•
•
26
Angewendete Technologien weltweit (%)
1%
Amflora-Kartoffel, Golden rice…
15%
26%
58%
HR-Pflanzen
Kombination HR/Bt
Bt-Pflanzen
Andere
Quelle: James 2011, Hilbeck 2013
27
QUIZZ: Wie viele gentechnisch veränderte Pflanzenarten
werden weltweit in großem Umfang angebaut?
-4
- 40
- 400
28
QUIZZ: Wie viele gentechnisch veränderte Pflanzenarten
werden weltweit in großem Umfang angebaut?
-4
- 40
- 400
29
GVO-Pflanzen weltweit
Anbaufläche in Millionen Hektar
8,2 0,8
24,7
75,4
51
Soja
Mais
Baumwolle
Raps
Andere
Hülsen einer
Soja-Pflanze
Quelle: James 2011
30
31
Anbaufläche GVO nach Ländern
1. USA
Mio. ha
% (Sum)
Kulturarten
69,5
40,8
Mais, Soja, Baumwolle, Raps,
Zuckerrübe, Luzerne, Papaya, Kürbis
36,6
62,3
Soja, Mais, Baumwolle
3. Argentina 23,9
76,3
Soja, Mais, Baumwolle
4. Canada
11,6
83,1
Raps, Mais, Soja, Zuckerrübe
5. India
10,8
89,5
Baumwolle
6. China
4,0
91,8
Baumwolle, Papaya, Pappel, Tomate,
2. Brazil
Paprika
Andere
13,9
Total
170,3
100
Quelle: James 2012
Soja, Mais, Baumwolle, Raps
32
GVO-Anbau weltweit
•
12 % Acker-Flächen GVO-Pflanzen
•
9 % der Erträge von GVO-Pflanzen
•
¼ davon geht in die Lebensmittelproduktion
•
¾ Futtermittel, Textilien (z.B. Baumwolle),…
Quelle: World Watch Institute, 2007
33
Starke Flächenzunahmen in Entwicklungsländer
34
Anzahl resistenter Unkräuter auf EPSP Synthase Inhibitoren (Glyphosate)
http://weedscience.com/Graphs/GeoChart.aspx
35
Anbau nach Ländern und Kulturarten
Daten: ISAAA
Graphik: pigurdesign / www.transgen.de
Flächen in Millionen Hektar
36
Anbau GVO-Mais in der EU
Anbau in Hektar Mon-810 (log-Skala)
1000000
100000
Spanien
Portugal
Tschechien
10000
Polen
Slowakei
Rumänien
Deutschland
1000
100
2008
2009
2010
2011
2012
2013
Quelle: Friends of the Earth of Europe 2013; http://www.keine-gentechnik.de/dossiers/anbaustatistiken.html#c22837
37
Mexiko: Mais-Ursprungsgebiet
Vielfalt an Maissorten
Maya-Gott Yum Kaax
38
•
59 unterschiedliche Sorten und tausende
Varietäten heimisch
•
62 ethnische Gruppen historisch an
Maiszüchtung beteiligt
•
Mais-Anbausystem der Indígenas: Milpa
(Mischkultur )
Anbausystem Milpa
http://www.greenpeace.org/mexico; http://www.cuexcomate.com/search/label/Nutrici%C3%B3n
39
•
2009: versuchsweiser Anbau von
GVO-Mais in 7 Staaten Nord-Mexikos
•
Folgen: genetische Kontamination mit
Landrassen, Patentrechtsverletzungen,
massiver Widerstand in der Bevölkerung
•
2013: einstweiliger Verbot von Anbau
(-Versuchen) aufgrund von
Umweltrisiken per Gerichtsentscheid
http://www.greenpeace.org/mexico; http://actualidad.rt.com/actualidad/view/108830-mexico-maiz-transgenicosmonsanto-agricultura; https://cronicadesociales.org/tag/sin-maiz-no-hay-pais/page/2/; redendefensadelmaiz.net/
40
Wichtigstes GVO-Futtermittel: Soja
Anbau in Bolivien
41
g/kg TS
Ackerbohne
Erbse
Lupine
Sojabohne
Rohasche
34
30
33
47
Rohfett
14
18
50
179
Rohfaser
78
62
143
55
Rohprotein
226
221
293
352
Aminosäuren:
Lysin
16,5
-
-
21,3
Methionin+
Cystein
5,3
-
-
14,1
Threonin
9,4
-
-
13,3
Daten für konventioneller Anbau, modifiziert nach Dr. Gerhard Bellof, FiBL
Deutschland e.V. http://orgprints.org/24970/1/soja_fuetterungsfibel.pdf
42
Rondonia,
Amazonas 1975
http://www.na.unep.net/OnePlanetManyPeople/site_images.html
43
Rondonia,
Amazonas 2001
GVOSoja-Anbau
http://www.na.unep.net/OnePlanetManyPeople/site_images.html
44
Soja-Bedarf in Österreich
•
570.000 Tonnen Sojaschrot und 100.000 Tonnen
Sojabohnen – werden importiert davon 74% GVO-Soja
(2001)
•
105.000 Tonnen Soja Anbau in Österreich
•
50.000 Tonnen gehen in die Lebensmittelproduktion
Initiative Donau Soja
•
Forciert die Umstellung auf heimischen, gentechnikfreien
Anbau von Soja in der Donauregion
•
Zertifizierung von Landwirten, verarbeitenden Betrieben,
Bewusstseinsbildung
•
CO2-Einsparungspotenital: 50 % (Schweinmast)
http://www.donausoja.org/donau-soja, http://www.accedogroup.com/wp-content/uploads/Team-1024x682.jpg
45
Fazit
6 Länder bauen seit knapp 20 Jahren
4 Nutzpflanzen mit
2 hinzugefügten Eigenschaften an!
46
Inhalt:
•
•
•
•
•
•
•
47
QUIZZ: Wie stehen die Bürgerinnen und Bürger der EU
der Entwicklung von GVO-Nahrungsmitteln gegenüber?
- eher ablehnend
- kommt auf das Land drauf an
- eher befürwortend
48
QUIZZ: Wie stehen die Bürgerinnen und Bürger der EU
der Entwicklung von GVO-Nahrungsmitteln gegenüber?
- eher ablehnend
- kommt auf das Land drauf an
- eher befürwortend
49
Breite Ablehnung von
GVO in allen EULändern
Wer sind die
Befürworter?...
Quelle: Eurobarometer „Biotechnology“ 2010
50
Pharmaunternehmen wurden zu
Saatgutproduzenten
• Es geht um Kontrolle des
Marktes.
• Es geht um viel Geld!
51
52
Darum…
Wertbestimmende Rohstoffe
AMA Kontrolle + BIO-Vorschriften:
Privatrechtliche
sowie Be- und Verarbeitung in
höhere Tierschutz-Standards,
Kennzeichnung: auch
Österreich
keine chem.synth.
Futtermittel waren
Pflanzenschutzmitteln…
gentechnikfrei!
Streng kontrolliert!
http://www.lebensministerium.at/lebensmittel/qs-lebensmittel/lebensmittelqualitaet/privatrechtliche_qu.html
53
Aktueller Schädlingsdruck in
Europa
Westliche Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera)
Verbreitungsgebiete des westlichen
Maiswurzelbohrers in Europa 2011
(Quelle: Purdue University, C.R. Edwards)
54
Gentechnikfreie Regionen
55
Quelle: Land OÖ
56
Inhalt:
•
•
•
•
•
•
•
57
Terminator-Technologie
Genetic Use Restriction Technology (GURT)
2 Methoden:
•
Pflanze nur fertil, wenn mit chemischem Aktivator behandelt
•
Produzierte Samen oder Pollen komplett steril
Noch stärkere Abhängigkeit von Saatgutfirmen, Verlust
der Biodiversität,…
58
Neue Forschungsergebnisse in der
Molekularbiologie
•
Genetischer Determinismus widerlegt!
aus gleichem DNA-Stück können auch verschiedene
mRNA Produkte entstehen (mithilfe von Spliceosomen)
•
Chaperone werden nicht mitübertragen
helfen bei der richtigen Proteinfaltung
Quelle: Pusztai und Bardócz Susan 2010
59
… wurden bei Entwicklung von GVO-Pflanzen
nicht berücksichtigt!
•
Räumliche Faltung der neuen Proteine nicht berücksichtigt! (Posttranslationale Proteinmodifizierung)
•
Falscher, bruchstückhafte Einbau des Transgens möglich
•
Horizontaler Gentransfer möglich
Gene 2 Jahren nach Anbau noch in Bodenbakterien,
Rindermagen, Speichel nachgewiesen.
Quelle: Pusztai und Bardócz Susan 2010
60
Inhalt:
•
•
•
•
•
•
•
61
ISAAA
NGO; unterstützt Verbreitung von GVO-Nutzpflanzen
Statement von 2012:
Die fünf Beiträge gentechnisch veränderter Pflanzen zur Nachhaltigkeit
sind:
1. Nahrungs- und Futtermittelsicherheit durch erhöhte Erträge und
erhöhte Gewinne für landwirtschaftliche Betriebe
2. Schutz der Biodiversität durch weniger Flächenverbrauch
3. Bekämpfung von Armut und Hunger
4. Reduktion des ökologischen Fußabdrucks der Landwirtschaft
5. Reduktion des Treibhausgasausstoßes
Quelle: James, 2012, p. 6-8
62
1. „Nahrungs- und Futtermittelsicherheit durch erhöhte
Erträge und erhöhte Gewinne für landwirtschaftliche
Betriebe“
Gegenargumente:
•
Keine Ertragssteigerungen mit gentechnisch veränderten Pflanzen (GVO)
messbar
•
Gestörte Stresstoleranz bei einigen GVO-Linien (Pusztai und Bardócz 2010)
•
Resistenzen von Schädlingen (z.B. Maiswurzelbohrer) auf Bt-Toxin bekannt
•
Hohe Saatgut- und Pflanzenschutzmittelkosten von GVO: Saatgut muss jedes
Jahr nachgekauft werden, kann nicht nachgebaut werden (Hybrid-Sorten)
•
Industrielle Landwirtschaft mit GVO führt zur Abhängigkeit der Bauern: Saatgut
muss jedes Jahr neu angeschafft werden.
•
63
2. „Schutz der Biodiversität durch weniger Flächenverbrauch“
Gegenargumente:
•
Verlust der Sortenvielfalt bei Kulturpflanzen durch GVO (Hilbeck et al. 2013)
•
Negative Effekte auf Nichtzielorganismen von Bt-Toxinen : Florfliegen,
Marienkäfer, Tagfalter, Köcherfliegen, Wasserflöhe (e.g. Hilbeck et al., Losey et al,
Rosi- Marshall et al., Bohn et al.) http://deltafarmpress.com/soybeans/herbicideresistant-weeds-costing-farmers-millions-lost-yield-increased-expense
•
64
3. „Bekämpfung von Armut und Hunger“
Gegenargumente:
•
Keine Ertragssteigerungen mit gentechnisch veränderten Pflanzen (GVO)
messbar (Pusztai und Bardócz 2010)
•
Hohe Saatgut- und Pflanzenschutzmittelkosten von GVO
•
Industrielle Landwirtschaft mit GVO führt zur Abhängigkeit der Bauern. Saatgut
muss jedes Jahr neu angeschafft werden (Hybrid-Sorten).
Ansätze zur Linderung von Hunger und
Armut:
Etablierung einer nachhaltigen,
ökologischen Landwirtschaft
Mit lokalen Absatzmöglichkeiten
Mit fairen Preisen
Chiapas, Mexiko
65
4. „Reduktion des ökologischen Fußabdrucks der Landwirtschaft“
Gegenargumente:
•
Hohe Pflanzenschutzmittel-Mengen erforderlich
•
Zunehmende Resistenz (Glyphosat-Resistenzen) machen steigenden
Pestizideinsatz notwendig
•
Industrielle Herstellung von Pesitziden
•
Weite Transportwege von Saat- und
Erntegut
•
Keine Verringerung des Flächenbedarfs,
da keine Ertragssteigerungen mit GVO
•
66
5. „ Reduktion des Treibhausgasausstoßes“
Wäre bei gesteigerter Biomasseproduktion und erhöhte N-Aufnahme verglichen mit
Nicht-GVO-Pflanzen möglich. Dies würde die Treibhausgasbilanz positiv beeinflussen.
Aber:
Gegenargumente:
•
Wenig Potential zur Ertragssteigerung messbar (Pusztai und Bardócz 2010)
•
Weite Transportwege von Saat- und Erntegut
•
Industrielle Herstellung von Pesitziden
•
hoher CO2-Ausstoß
•
67
Inhalt:
•
•
•
•
•
•
•
68
Unterrichtsmaterialien im www
http://www.agrarumweltpaedagogik.ac.at/fort-und-weiterbildung/seminare/fuerpaedagoginnen-aller-schultypen-kindergaerten/index.html 15 fertige Unterrichtsskizzen für
den praktischen Einsatz
www.schule-und-gentechnik.de Internetportal zum Thema Gentechnik in der Landwirtschaft
www.biosicherheit.de Arbeitsmaterial zur Gentechnik und Biotechnologie
www.keine-gentechnik.de Informationsdienst Gentechnik, Nachrichten aus der ganzen Welt
www.gentechnikfrei.at Arge Gentechnikfrei, Gütesiegel „Ohne Gentechnik“
http://www.bdp-online.de/de/Service/Download-Center/
www.transgen.de www.pflanzenforschung.de
69
http://www.agrarumweltpaedagogik.ac.at/fort-und-weiterbildung/seminare/fuerpaedagoginnen-aller-schultypen-kindergaerten/index.html
70
http://www.agrarumweltpaedagogik.ac.at/fort-und-weiterbildung/seminare/fuerpaedagoginnen-aller-schultypen-kindergaerten/index.html
71
Literaturempfehlungen
•
Film: „Die wunderbare Welt der Pflanzenzüchtung“, ein Film der LAKO
(Landwirtschaftliche Koordinationsstelle für landw. Bildung NÖ), Bestellung
unter http://lako.at/de/lakoservices/lako_film/
•
Film: Percy Schmeiser – David gegen Monsanto, ein Film von Bertram
Verhaag http://www.denkmalfilm.tv/index.php?page=percy-schmeiser-4&l=de
•
Pusztai Árpád, Bardócz Susan (2010): Sicherheitsrisiko Gentechnik, 2.
korrigierte Ausgabe. Hrsg: Jürgen Binder. Orange Press. Budapest.
72
Danke für die Aufmerksamkeit!
DI Thomas Ochsenhofer
Hochschule für Agrar- und Umweltpädagogik
Angermayergasse 1, 1130 Wien
+43 699 11 09 86 30
thomas.ochsenhofer@
agrarumweltpaedagogik.ac.at
www.agrarumweltpädagogik.ac.at
73
Referenzen
World Watch Institute (2007): Genetically Modified Crops only a Fraction of Primary Global Crop
Productions. Washington.
James, Clive (2011): Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2011. ISAAA Brief No.
43. ISAAA: Ithaca, NY. ISBN 978-1-892456-52-4.
James, Clive (2012): Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2012. ISAAA Brief No.
44. ISAAA: Ithaca, NY.
Hilbeck, A., Lebrecht, T., Vogel, R., Heinemann, J. A., Binimelis, R. (2013): Farmer's choice of seeds
in four EU countries under different levels of GM crop adoption. In: Environmental Science Europe.
Volume 25, Issue 1, 2013, Article number 12.
74

Grüne Gentechnik - PH

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