antrittsvorlesung am fachbereich 09 agrarwissenschaften, Ökotrophologie und umweltmanagement
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Gentechnisch veränderte Nutzpflanzen - technische Entwicklungen, gesellschaftliche Kontroversen und politische Gestaltung. Antrittsvorlesung am Fachbereich 09 Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement der Justus-Liebig-Universität Gießen von Dr. Rolf Meyer. Überblick. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Dr. Rolf Meyer Antrittsvorlesung19. November 2004 am Fachbereich 09
der Justus-Liebig-Universität Gießen
Gentechnisch veränderte Nutzpflanzen - technische Entwicklungen, gesellschaftliche
Kontroversen und politische Gestaltung
Antrittsvorlesungam Fachbereich 09
Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement
der Justus-Liebig-Universität Gießen
von
Dr. Rolf Meyer
Dr. Rolf Meyer Antrittsvorlesung19. November 2004 am Fachbereich 09
der Justus-Liebig-Universität Gießen
Überblick
Technische Entwicklungen
Gesellschaftliche Kontroversen und politische Gestaltung
Ausblicke
Dr. Rolf Meyer Antrittsvorlesung19. November 2004 am Fachbereich 09
der Justus-Liebig-Universität Gießen
Moderne Biotechnologie
Biotechnologie
Zell- und Gewebe-
kulturtechniken
Gentechnik
Molekularbiologische
Techniken
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Verfahrensschritte zur Erzeugung transgener Nutzpflanzen
Identifizierung und Isolierung geeigneter Gene gezielte Veränderung oder Neukombination von
Genen Gentransfer und (ggf. gezielte) Genintegration in
eine Nutzpflanze weitere züchterische Bearbeitung der
transgenen Nutzpflanze
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Globale Anbauflächen mit transgenen Nutzpflanzen
1996-2003 in Mio. Hektar
Quelle: ISAAA 2003, nach www.transgen.de (11.10.2004)
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Länder mit Anbau transgener Nutzpflanzen
(Stand 2003)
Quelle: ISAAA 2003
Land Anbaufläche (in Mill. ha)USA 42,8Argentinien 13,9Kanada 4,4Brasilien 3,0China 2,8Südafrika 0,4Australien 0,1Indien 0,1Uruguay 0,05Rumänien 0,05
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Anteil transgener Nutzpflanzenan der weltweiten Anbaufläche
(2003 in %)
Quelle: ISAAA 2003, nach www.transgen.de (11.10.2004)
Nutzpflanzenart Anteil transgenerNutzpflanzen (in %)
Soja 55Baumwolle 21Raps 16Mais 11
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Anzahl und Anbaufläche der für Anbau und/oder Vermarktung zugelassenen Events
(2002, ohne China)
76%
15%8%
1%
27
9
9
93
11 män nliche
S terilit ät
Herbiz idtole ranz
Insekten -resi stenz
Herbiz idtole ranz +Insekten resistenz
V irus-
resi stenz
Herbiz id-toleranz
Herbiz idtole ranz +Insekten resistenz
Insekten -resi stenz
Tabak mit verri ngertem Nikoting ehalt (1)
Soja (1) und Raps (1) m it verändertem Fet tsäuremuster
Nelken m it verä nderter B lütenfarbe (2)
Tom aten (5) mi t längerer Haltbarkeit
Nelke m it verl ängerter Haltbarkei t (1)
Output-Trait s
sonst ige
Anzahl zugelassener Events Anbauflächen 2002
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Transgene Pflanzen der 2. + 3. GenerationAnwendungsbereiche für „output traits“
Nahrungsmittelqualität Futtermittelqualität Industrielle/technische Nutzung Pharming Phytosanierung Zierpflanzen
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Transgene Pflanzen der 2. + 3. GenerationAnwendungsbereiche bei Nahrungsmittelqualität
Längere Haltbarkeit, verzögerte Reifung Veränderter Protein- bzw. Aminosäuregehalt Veränderter Kohlenhydratgehalt Veränderte Fettsäure- bzw. Ölzusammensetzung und -
gehalt Verbesserter Vitamingehalt (z.B. Provitamin A) Verringerte Druckempfindlichkeit (Kartoffel, Apfel, Salat) Alkaloidgehalt reduziert (Kartoffeln) Reduktion des Koffeingehaltes (Kaffee) Verbesserte Lagerfähigkeit (Kartoffel)
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Transgene Pflanzen der 2. + 3. GenerationAnwendungsbereiche bei Pharming
Produktion von: Antikörpern Antiprotease Lipase Pharmazeutische Proteine
Genutzte Pflanzen:
Mais, Sojabohne, Tabak, Raps, Gerste, Luzerne, Reis, Zuckerrohr
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Freisetzungsversuche USAOutput traits
Quelle: Pickardt, de Kathen 2004
694
553
121121
9
48
553
4402
49
3793623
10494
17054690
(4) Pharming
(7-11)UnterschiedlicheZuordnung
(2) Futtermit tel-qualität
(1) Nahrungs-mittelqualität
(3) Nutzung als Rohstoff
(5) Boden-sanierung
(6) Zierpflanzen+lownicotine Tabak
Anzahl permits 1989-2003 Anbauflächen (ha)
UnterschiedlicheZuordnung
Nutzung als RohstoffPharming
Boden-sanierung
Zierpflanzen + low-nicotine Tabak
Fut termit tel-qualität
Nahrungsmittelqualität
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Freisetzungsversuche USAOutput traits
Quelle: Pickardt, de Kathen 2004
102
74
628
351
3534
23
270
76
122
62(11) Pharming oder Nutzung als Rohstoff
Anbauflächen (ha)
(7) Nahrungsmit tel oder Futtermittel
(8) Futtermit teloder Nutzungals Rohstoff
(9) Nahrungs-mittel oder Nutzung als Rohstoff
Anzahl permits 1989-2003
(10) Nahrungsmittel oderFut termit tel oder Nutzungals Rohstoff
Nahrungsmittel oder Futtermittel
Fut termit tel oder Nutzung als Rohstoff
Nahrungsmittel oderFut termit tel oder Nutzungals Rohstoff
Pharming oder Nutzungals Rohstoff
Nahrungsmittel oder Nutzung als Rohstoff
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Freisetzungsversuche EUOutput traits
Quelle: Pickardt, de Kathen 2004
Nahrungsmittel (74)
Futtermittel (17)
Nutzung als Rohstoff (45)
Pharming (27)
Phytosanierung (2)
Zuordnung nicht eindeutig
(Nahrung/Rohstoff) (98)
Zierpflanzen (10)
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Anfangsphase der gentechnischen Forschung - wissenschaftsinterne
Risikodiskussion
Zweite Konferenz von Asilomar (USA, 1975): Aufruf zu einem freiwilligen Moratorium für rekombinante DNA-Experimente und Forderung nach Richtlinien für die Arbeit mit rDNA
US-amerikanischen Gesundheitsbehörde „National Institutes of Health“ (NIH, 1976): Offizielle Sicherheitsrichtlinien (4 Sicherheitsstufen) Modell für nationale Richtlinien in anderen Ländern
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Phase erster Freisetzungsversuche - politische Diskussion um gesetzliche
Regulierung
Enquete-Kommission „Chancen und Risiken der Gentechnologie“, Deutscher Bundestag (1984 - 1987)
Deutsches Gentechnikgesetz (1990) EU-Richtlinien für geschlossene Systeme
und Freisetzungen (1990)
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EU-Regelungssystem zur Gentechnik
Horizontale Regulierungen: Verwendung von GVO in geschlossenen Systemen (90/219/EWG,
geändert durch 98/81/EG) Freisetzung und Inverkehrbringung von GVO (90/220/EWG,
geändert durch 2001/18/EG)) Arbeitsschutz bezüglich biologischer Agenzien (90/679/EWG) Transport von infektiösen GVO (94/55/EWG)
Vertikale Regulierungen: Arzneimittel (93/2309/EWG) Pflanzenschutzmittel (91/414/EWG) Futtermittelzusatzstoffe (70/254/EWG und 93/114/EWG) Novel Food (97/258/EG) Saatgutverkehr und Sortenzulassung (98/95/EG und 98/96/EG))
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Systematik der ökologischen Auswirkungen neuer Sorten (transgener Nutzpflanzen)
Ebene direkte Auswirkungen indirekte Auswirkungen
genetische - genetische Diversität der Sorten - genetische Diversität Vielfalt - Sortenvielfalt der verbundenen Fauna
und Flora
Artenvielfalt - Kulturarten im Anbau - Ackerbegleitflora (Bei- und Unkräuter)
- Pflanzenkrankheiten
- Schädlinge und Nützlinge
- Bodenlebewesen
Ökosystem- - Fruchtfolgen - Agrarökosysteme
vielfalt - landwirtschaftliche Flächennutzung - angrenzende Ökosysteme
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Indirekte Auswirkungen transgener Nutzpflanzen auf die biologische Vielfalt
Folgen verändert Anbaupraxis (z.B. Wirkung eines veränderten Herbizideinsatzes auf die Ackerbegleitflora; Gefährdung von Nützlingen durch Nicht-Ziel-Effekte schädlingsresistente Sorten; Resistenzentwicklung bei Schädlingen)
Verwilderung und Auskreuzung (vertikaler Gentransfer)
Horizontaler Gentransfer (Gentransfer zwischen Pflanzen und Bodenmikro-organismen; Genstransfer von Pflanzen auf Viren)
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Erste Inverkehrbringungen transgener Nutzpflanzen - Verbraucherskepsis gegenüber
grüner Gentechnik
breite öffentliche Kontroversen, Misstrauen und Ablehnung gegenüber der grünen Gentechnik seit Mitte der 90er Jahre in vielen EU-Ländern
De-facto-Moratorium für Zulassungen zum Inverkehrbringen transgener Pflanzen durch den Umweltministerrat (1999 - 2004)
neue Freisetzungsrichtlinie (2001/18/EG)
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Novellierte EU-Freisetzungsrichtlinie(2001/18/EG)
Wesentliche neue Elemente: Betonung des Vorsorgeprinzips Berücksichtigung von indirekten und langfristigen
Auswirkungen in den Genehmigungsverfahren zeitliche Begrenzung der Genehmigungen zum
Inverkehrbringen Kennzeichnung nach dem Anwendungsprinzip
(anstelle des Nachweisprinzips) Nachzulassungs-Monitoring
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Ausblick I:Nachzulassungs-Monitoring
Problem- und Gestaltungsbereiche:
Abgrenzung des Monitoring nach Inverkehrbringen zur Sicherheitsforschung vor Inverkehrbringen
Kriterien für die Berücksichtigung von Erkenntnissen aus dem Monitoring in Genehmigungsverfahren
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Ausblick II:Koexistenz und Wahlfreiheit
Problem- und Gestaltungsbereiche: Schwellenwerte
(0,9 % für Lebens- und Futtermittel, offen für Saatgut)
Anbauregelungen(„gute landwirtschaftliche Praxis“)
Haftungsregelungen
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Ausblick III:Marktchancen und Nutzen
transgener Pflanzen
Problemstellungen bei der 2. und 3. Generation:
Konkurrenz von alternativen technologischen Ansätzen
Auswirkungen auf Ernährungsgewohnheiten und ernährungsbedingten Krankheiten ungewiss
Akzeptanz der Endverbraucher unsicher
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Ausblick IV:Risikoabschätzung transgener Pflanzen
Problemstellungen bei der 2. und 3. Generation: Höhere Wahrscheinlichkeit von Sekundäreffekten sowie
ihre ökologischen und gesundheitlichen Risiken
Veränderungen der Nährstoffzusammensetzung und mögliche gesundheitliche Auswirkungen
Kontaminationen aus Pharming in Lebens- und Futtermitteln
Identität und Konstanz der Wirksubstanz bei Pharming
Verunreinigungen in Arzneimittelprodukten bei Pharming