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Naturrisiko? Genetisch modifizierte Grundnahrungsmittel Mais und Reis

Ausarbeitung 2016 19 Seiten

Biologie - Sonstige Themen

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1. Einleitung

2. Theoretische Grundlagen
2.1. Grüne Gentechnik
2.2. Transgener Mais
2.3. Transgener Reis

3. Gentechnische Modifizierung von Nahrungsmitteln
3.1. Motivation
3.2. Verfahren
3.3. Risiken
3.4. Risikovorbeugung

4. Fazit und kritische Würdigung

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Gliederung der Gentechnik nach Anwendungsgebiete

Abbildung 2: Aufbau eines DNA-Strangs

Abbildung 3: Die Domestikation von der Balsas-Teosinte zum heutigen Zea mays

Abbildung 4: Entwicklung des genetisch veränderten Mais: Anbauflächen (in Mio. ha)

Abbildung 5: Erntemenge der führenden Anbauländer von Reis weltweit im Jahr 2014

Abbildung 6: Indirektes- und direktes Verfahren des Gentransfers

Abbildung 7: Globale Verbreitung von GVP (in Mio. ha)

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Einleitung

Im Jahr 2016 wurde die Diskussion bezüglich genetisch1 modifizierter Lebensmittel sowohl durch die Übernahme des Unternehmens Monsanto - welches 2014 über 90% des gentech- nisch veränderten Saatguts vertrieb2 - durch die Bayer AG,3 als auch durch die potenziellen Freihandelsabkommen mit den USA (TTIP) und Kanada (CETA) erneut in den Fokus der öffentli- chen Wahrnehmung gerückt. Da jeder Mensch auf Nahrungsmittel angewiesen ist, betrifft die- se Thematik jeden Einzelnen von uns. In den vergangenen Jahrzehnten konnte man die Ent- wicklung genetisch veränderter Pflanzen auf dem amerikanischen Kontinent beobachten. Im Jahr 2013 wurden transgene Pflanzen in 27 Ländern4 angebaut und machten 11,7 % der welt- weiten Landwirtschaftsfläche aus. In Deutschland sowie weiten Teilen der EU ist der Anbau sol- cher Pflanzen jedoch stark umstritten, wodurch der Gegentrend zu naturbelassenen Bioproduk- ten entstand.

Durch die konstant wachsende Weltbevölkerung und die daraus resultierende unzureichende Versorgung an Nahrungsmitteln - vor allem in Entwicklungsländern - sehen viele die Ertragssteigerung durch genetisch-modifizierte Lebensmittel jedoch als unausweichlich an. Gegenstimmen, welche darauf plädieren, dass dies ein widernatürlicher Vorgang sei und auch die Risiken dieser Methode nicht vollkommen erforscht sind bilden hier den Gegenpol.

In diesem Assignment soll daher genauer auf die Risiken von genetisch veränderten Grundnahrungsmitteln, in diesem Fall Mais und Reis, eingegangen werden. Dazu werden im zweiten Kapitel zunächst die theoretischen Grundlagen der grünen Genetik sowie des transgenen Mais und Reis erläutert. Anschließend werden die Motivation, die Verfahren sowie die Risiken und deren Vorbeugung aufgezeigt. Abschließend wird im letzten Kapitel ein Fazit gezogen und eine kritische Würdigung vorgenommen.

2. Theoretische Grundlagen

2.1. Grüne Gentechnik

Die Gentechnik ist ein Bereich der Biotechnologie, bei der ein gezielter Eingriff in das Erbgut von Organismen vorgenommen wird. Die daraus resultierenden gentechnisch veränderten Or- ganismen (GVO´s) werden in der Fachliteratur5 nach den folgenden drei Anwendungsgebieten unterschieden:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Gliederung der Gentechnik nach Anwendungsgebiete6

Die rote Gentechnik beinhaltet diagnostische Verfahren zur Erkennung von Krankheiten und Gendefekten sowie deren Behandlung. Die weiße Gentechnik beschäftigt sich mit der Entwickelung von Mikroorganismen und Enzymen für industrielle Zwecke. Die grüne Gentechnik hingegen befasst sich mit der Änderung des Erbguts von Pflanzen oder Nutztieren.7 Um nun die grüne Gentechnik von der klassischen Züchtung zu differenzieren, werden nachfolgend die charakteristischen Merkmale beider Verfahren aufgezeigt.

Die Domestikation von Nutzpflanzen beschreibt den Prozess der klassischen Kultivierung von Wildpflanzen. Der Mensch hat über Jahrtausende hinweg Saaten von Pflanzen angebaut, wel- che ihm den größten Nutzen boten. Dies führte dazu, dass die Evolution der einstigen Wild- pflanzen so beeinflusst wurde, dass bestimmte Eigenschaften gefördert, während für den Men- schen negative oder irrelevante Eigenschaften vernachlässigt wurden. Dieses Verfahren be- zeichnet man auch als vertikalen Gentransfer, da hier eine generationenübergreifende Evoluti- on erfolgt. Ein entscheidender Aspekt dieser Methode ist, dass hierbei auf den natürlichen Genpool der Pflanze zugegriffen wird und lediglich verschiedene Merkmalsausprägungen verstärkt oder reduziert werden. Eine direkte Beeinflussung einer bestimmten Eigenschaft ist bei diesem Verfahren nicht möglich. Der vertikale Gentransfer benötigt mehrere Jahre und ist daher kosten- und arbeitsintensiv.

Die grüne Gentechnik kann als eine technologische Weiterentwicklung des eben beschriebe- nen Verfahrens gesehen werden. Sie bietet die Möglichkeit, gattungsfremde Gene in die Pflan- ze zu integrieren. Dies bietet den Vorteil, dass man nicht länger auf den natürlichen Genpool einer Pflanze beschränkt ist. Die Grundlage dieses Verfahrens stellt dabei die genetische Ähn- lichkeit aller Lebewesen dar, deren Desoxyribonukleinsäure (DNS)8 aus den vier Basen Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin aufgebaut ist, wie die folgende Abbildung verdeutlicht:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Aufbau eines DNA-Strangs

Das Einbringen fremder Gene in das Erbgut einer Pflanze wird als genetische Modifikation oder Transformation bezeichnet.9 Die daraus resultierenden Pflanzen bezeichnet man als trans- gene oder gentechnisch veränderte Pflanzen (GVP).10 Dieser Gentransfer zwischen den Arten und außerhalb der natürlichen Fortpflanzungswege bezeichnet man als horizontalen Gentrans- fer. Sie kommen in der Natur nicht vor, da ein Gentransfer über die Artgrenzen hinweg als ext- rem unwahrscheinlich gilt.11

2.2. Transgener Mais

Mais ist eine Pflanzenart, die zur Familie der Süßgräser gehört und ursprünglich aus Zentralme- xiko stammt. Er zählt zusammen mit Weizen und Reis zu den wichtigsten Nahrungspflanzen der Welt.12 Vor ca. 3.000 Jahren wurde der heutige Mais (Zea mays) aus seiner Urform der BalsasTeosinte domestiziert,13 die folgende Abbildung verdeutlicht diesen Vorgang:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Die Domestikation von der Balsas-Teosinte zum heutigen Zea mays14

Während das ursprüngliche Anbaugebiet tropische Klimaverhältnisse aufwies, wird Mais heute weltweit, bis in die gemäßigten Klimazonen hinein, angebaut. Die weltweite Erntemenge hat sich von 591,8 Mio. Tonnen im Jahr 2001 auf 1.009 Mio. Tonnen im Jahr 2015 fast verdop- pelt.15 Für etwa 900 Mio. Menschen - vorwiegend in Afrika und Lateinamerika - bildet Mais das wichtigste Grundnahrungsmittel. Er liefert in Mittelamerika 61 %, in Ost- und Südafrika 45 %, in der Andenregion 29 %, in West- und Zentralafrika 21 % und in Asien 4 % der aus Lebensmitteln aufgenommenen Energie.16 Verwendet wird er zu 78% als Futtermittel, u. a. für Schweine, Rin- der und Hühner. In weiterverarbeiteter Form findet man den Mais in einer Vielzahl von Le- bensmitteln wieder.17

Im Jahr 1996 wurde zum ersten Mal transgener Mais angebaut, mit dem Ziel, eine möglichst hohe Schädlings- und Herbidizresistenz18 zu erzielen. Ebenso von Bedeutung war die Modifizierung der Trockentoleranz und Lagerfähigkeit. Auch die Inhaltsstoffe können anwendungsbezogen modifiziert werden. So wird z. B. bei der Bio-Ethanol-Erzeugung der Amylaseanteil erhöht und bei Tierfuttermais ein Enzym eingefügt, damit Schweine auch den Phosphoranteil des Mais verwerten können. Weltweit sind etwa 147 Arten transgenen Maises zugelassen, wobei jedes Land eine individuelle Regulierung aufweist.19 Die einzige transgene Pflanzensorte, welche in Deutschland bislang zugelassen wurde, war Mais MON81020, welche eine künstlich veränderte Schädlingsresistenz aufwies. Der Anbau erfolgte in den Jahren 2006 (950 ha), 2007 (2.685 ha) und 2008 (3.171 ha). Im Jahr 2009 wurde der Anbau verboten.21

Im Jahr 2015 betrug der Anteil des weltweit transgenen Maisanbaus 29 %. Am weitesten verbreitet ist er auf den amerikanischen Kontinenten, wie die folgende Darstellung zeigt:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Entwicklung des genetisch veränderten Mais: Anbauflächen (in Mio. ha)22

2.2. Transgener Reis

Wie bereits im vorherigen Abschnitt erwähnt, gehört Reis zu den wichtigsten Getreidearten weltweit. Als Reis werden die Früchte der Pflanzenarten Oryza sativa und Oryza glaberrima be- zeichnet. Reis gehört ebenso wie Mais zu der Familie der Süßgräser und wächst unter natürli- chen Bedingungen in feucht-warmen Regionen. Um Schädlingen und Unkraut vorzubeugen, hat sich seit etwa 3.000 v. Chr. der Nassreisanbau entwickelt, welcher aktuell 80 % des gesamten Reisanbaus ausmacht.

[...]


1 Träger von Erbinformationen werden als Gene bezeichnet.

2 Vgl. SAX (2016).

3 Vgl. ZEIT ONLINE/ REUTERS/ DPA/ FIN/ MBR (2016).

4 Vgl. JAMES (2013).

5 Vgl. HEBERER (2015), S. XI./ EHLERS et al. (2013), S. 715f./ HIEKEL (2012), S. 1f.

6 Eigene Darstellung.

7 Im weiteren Verlauf dieses Assignments beschränken wir uns im Kontext der grünen Gentechnik lediglich auf die Veränderung des Erbguts von Pflanzen.

8 Auch bekannt unter dem Englischen Begriff deoxyribonucleic acid (DNA).

9 Im englischen Sprachgebrauch spricht man in diesem Kontext auch von dem sog. genetic engineering.

10 Vgl. BRANDT (2004), S. 4.

11 Vgl. KEMPKEN/ KEMPKEN (2000), S. 223.

12 Vgl. FORUM BIO- UND GENTECHNOLOGIE E.V. (2016).

13 Vgl. PFLANZENFORSCHUNG.DE (2016a).

14 Darstellung in Anlehnung an (http://www.oneofmanyfeathers.com/images/me-corn.jpg, abgerufen am 25.11.2016).

15 Vgl. STATISTA (2016a).

16 Vgl. SHIFERAW et al. (2011), S. 307ff.

17 Vgl. REGENASS-KLOTZ (2005), S. 137.

18 Herbizidresistenz beschreibt die Resistenz gegenüber Unkrautvernichtenden Mitteln.

19 Vgl. FORUM BIO- UND GENTECHNOLOGIE E.V. (2016a).

20 MON steht hierbei für den Entwickler Monsanto, die Nummer 810 ist eine interne Produktbezeichnung.

21 Vgl. INFORMATIONSDIENST GENTECHNIK (2016).

22 Darstellung in Anlehnung an (http://www.transgen.de/data/media/1612/1200x900f.jpg, abgerufen am 25.11.2016).

Details

Seiten
19
Jahr
2016
ISBN (eBook)
9783668365995
Dateigröße
3.9 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v347024
Institution / Hochschule
AKAD University, ehem. AKAD Fachhochschule Stuttgart
Note
1,0
Schlagworte
Grüne Gentechnik Transgener Mais Risiko Naturrisiko

Autor

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Titel: Naturrisiko? Genetisch modifizierte Grundnahrungsmittel Mais und Reis