SAG-Studienpapier B3 – September 1999

Gentechnik an Lebensmitteln

Daniel Ammann (SAG-Geschäftsstelle)

Zusammenfassung

Gesunde Lebensmittel gehören zu den unverzichtbaren Lebensgrundlagen des Menschen. Die Gentechnologie ermöglicht seit kurzem eine qualitativ neuartige Manipulation aller unserer Nahrungsquellen. Nachdem auf Laborebene gentechnische Eingriffe an sozusagen allen wichtigen Nahrungsquellen bereits vollzogen sind, wird jetzt eine immense Durchdringung des Lebensmittelmarktes mit genmanipulierten Produkten eingeleitet. Die Markteröffnung fällt in der Schweiz und in Europa in eine Zeit, da eine grosse Mehrheit der Bevölkerung (60-70%) gentechnisch veränderte Lebensmittel ablehnt. Gleichzeitig sind Umwelt- und Gesundheitsrisiken, die aus der Anwendung der Gentechnologie resultieren könnten, heute nicht hinreichend voraussagbar und können keineswegs ausgeschlossen werden.

Es häufen sich Einzelfälle, die auf gentechnik-spezifische Gesundheitsprobleme hinweisen: Die jahrelang als unbedenklich angesehenen Antibiotikaresistenz-Gene werden jetzt weltweit für Lebensmittel als unakzeptabel eingeschätzt (im Februar 99 hat beispielsweise das Europäische Parlament ein Verbot von Antibiotika-Resistenzgenen gefordert). Fütterungsversuche mit genmanipulierten Kartoffeln vom August 1998 in England zeigten unerwartet gravierende Organveränderungen an Ratten. Die Schadensursache wird dem gentechnisch eingeführten Genkonstrukt zugeschrieben. Die Bewertung des Experiments bleibt aber bis heute wissenschaftlich kontrovers. Der Unfall mit dem gentechnisch produzierten Schlafmittel bzw. Lebensmittelzusatzstoff Tryptophan aus dem Jahre 1990 hat seine Ursache zweifellos in der gentechnischen Produktion, ist aber bis heute ungeklärt. Die Debatte um die Allergieproblematik ist nach wie vor aktuell und kontrovers. Es muss mit einer Zunahme von Lebensmittelallergien gerechnet werden. Es muss mit einer Zunahme von Lebensmittelallergien gerechnet werden.

kommt die SAG für den Einsatz der Gentechnik an Lebensmitteln zu folgenden Schlüssen:

Die SAG verlangt:

Als Minimalforderung im Sinne eines Kompromisses verlangt die SAG:

Gentechnik an Lebensmitteln

1. Technik an Lebensmitteln

Die Aufnahme von Nahrung schafft einen direkten, sozusagen innigsten Kontakt von chemischen Stoffen und biologischen Organismen mit dem menschlichen Körper. Jedes technische Verfahren, das bei der Behandlung oder gar Herstellung von Nahrungsquellen eingesetzt wird, muss deshalb überprüft werden, ob es die Nahrung gesund erhält bzw. zu gesunder Nahrung führt.

Die Ernährung hat sich im Laufe der Jahrhunderte stets verändert. Der Einzug der Züchtung im Ackerbau und in der Tierhaltung war eine der ganz grossen Etappen der Lebensmittelproduktion. Ebenso bedeutend ist das Aufkommen technischer Hilfsmittel zur Gewinnung und Verarbeitung von Lebensmitteln. Auf der stofflichen Ebene brachte die Chemie einen neuen Umgang mit Ernährung. Alle diese Errungenschaften, mit Nahrungsquellen technisch, züchterisch oder chemisch umzugehen, haben das erklärte Ziel, Lebensmittel zu verschönern, zu verbessern und ihre Mengen zu steigern.

Die Gentechnik ermöglicht seit kurzem eine qualitativ neuartige Manipulation all unserer Nahrungsquellen. Erstmals erfolgt ein technischer Eingriff in Nahrungsbestandteile, der im krassen Gegensatz zur Natürlichkeit steht, denn die Gentechnik isoliert den Organismus aus seinem Kontext und funktioniert ihn im Reagenzglas effizient, gezielt und meist unter Verwendung artfremder Gene um.

Die Behauptung, dass mit gentechnischen Methoden nichts anderes gemacht wird, als was in der Natur ohnehin geschehe, war lange weit verbreitet. Evolution und Natur werden als ´natürliche Gentechnikª verstanden, und es wird dadurch impliziert, dass der gentechnische Eingriff in Lebewesen denselben Gesetzmässigkeiten folgt, die ohnehin schon innerhalb der natürlichen Evolution wirken. Eine Gleichsetzung natürlicher Lebensprozesse mit gentechnischen Veränderungen ist aber unhaltbar. Dies gilt auch für die gentechnische Veränderung von Nahrungsmitteln.

Trotz dieser evidenten Naturfremdheit wird die Gentechnik als ökologisch propagiert: Evolutionsverträglich und naturharmonisch soll sie zu einem der ganz grossen Beiträge zur umweltschonenden Produktion im 21. Jahrhundert werden. Das ökologische Gentech-Management soll naturnahe Produktionssysteme ersetzen und Saatgut und Lebensmittel produzieren, die technisch optimal sind.

Gentechnisch gewonnene oder veränderte Lebensmittel werden oft unter dem Begriff der Naturidentität angepriesen. Dabei wird einerseits angenommen, dass ein gentechnisch gewonnener Stoff in seiner Struktur identisch mit dem entsprechenden in der Natur vorliegenden Stoff sei (z.B. Enzyme). Andererseits wird vorgebracht, dass der Einbau eines einzelnen Gens in ein Nutzpflanzengenom die Eigenheit dieser Nutzpflanzensorte nur vernachlässigbar verändere (z.B. ein Fremd-Gen in transgenen Nutzpflanzen wie Mais, Soja oder Kartoffeln). Mit solcher Argumentation wird allerdings die Genese, also die ´gentechnische Vorgeschichteª des Produktes, ausgeklammert. Es wird impliziert, dass die angebliche ´Naturidentitätª mit ´Natürlichkeitª gleichzusetzen sei. Im Gegensatz zur Genmanipulation ist es aber gerade ein Charakteristikum von Natürlichkeit, dass sich ein Organismus technik-frei, langsam, zyklisch und im Gesamtzusammenhang mit seiner Umgebung entwickelt.

2. Stand der Gentechnik an Lebensmitteln

Die Nahrungsmittelindustrie drängt mit technischen Spezialitäten wie Treibhausproduktion, Lightprodukten, Energy-Drinks, Fast Food oder Hors-Sol immer mehr auf den Ernährungsbereich. Mit der Gentechnik erfährt die Ernährungsgeschichte einen Quantensprung: Nahrungsquellen sollen in ihrem innersten Kern, der Erbsubstanz, nach menschlichem Ermessen verändert werden. Nahrung, die direkt aus der Natur stammt, wird als unvollkommen gewertet und einer gentechnischen Optimierung unterworfen. Ökologische und ernährungsphysiologische Mängel natürlicher Nahrungsquellen sollen eliminiert werden, die Produktivität nochmals gesteigert, die Herstellungsprozesse weiter beschleunigt werden. Zusätzlich will man neue Geschmackserlebnisse anbieten und eine neue Esskultur eröffnen. Dieses Potential der Gentechnik erweckt mancherorts die Vision einer wirtschaftlichen sowie kulturellen Revolution in der Nahrungsmittelerzeugung.

Für die heutige und in nächster Zukunft gültige Marktsituation sind folgende Produktestrategien relevant:

Das Bundesamt für Statistik gab per 1. Juli 1998 folgenden Stand der Zulassungen und Zulassungsgesuche in der Schweiz bekannt:

* Erneuerungsgesuch gestellt; Entscheid ausstehend

Inzwischen haben die zuständigen Behörden die drei ausstehenden Maissorten von Novartis, AgrEvo und Monsanto als Lebens- und Futtermittel bewilligt.

3. Trends der Gentechnik an Lebensmitteln

Mittelfristig ist in Erweiterungen zu den oben genannten Marktstrategien mit folgenden Produkten zu rechnen:

Funktionelle Lebensmittel

Unter diesem Begriff wird eine neue Generation von Lebensmitteln umschrieben, die im Vergleich zu herkömmlichen Nahrungsmitteln einen zusätzlichen Nutzen aufweisen soll. Dieser Nutzen soll in der Regel medizinischer Art sein, was in Zukunft auch ein Abgrenzungsproblem zwischen Lebensmittel und Medikament nach sich ziehen wird. Funktionelle Lebensmittel werden im Lichte der Vorsorge und der Behandlung von Krankheiten propagiert werden. Heutige Marktprodukte sind Vorläufer von Produkten, die mittels Gentechnik "funktional" gemacht werden. Die Vorläuferprodukte reichen von mit Vitaminen, Ballaststoffen oder Mineralien angereicherten Produkten über die Ovomaltine oder Probiotika (LC1 von Nestlé) bis zu mit Folsäure angereichertem Brotgetreide.

Es ist klar absehbar, dass die Gentechnik bei den funktionellen Lebensmitteln eine entscheidende Rolle spielen wird. Indikatoren dafür sind beispielsweise unterschiedlichste Forschungsprogramme zur Impfung mittels genmanipulierter Lebensmittel.

Funktionelle Lebensmittel (auch als Nutrazeutika bezeichnet) sind ein erklärtes Ziel der Life Sciene Industrie. Verschiedene Produkte sind bereits in Entwicklung:

Der Schweizerische Wissenschaftsrat hat Ende 98 ein Technikfolgenabschätzungs-Projekt zu "Functional Food" ausgeschrieben und inzwischen an das Fraunhofer-Institut vergeben.

Die Strategie der funktionalen Lebensmittel steht im Gegensatz zur ernährungswissenschaftlichen Evidenz, dass eine ausgewogene Ernährung mit naturbelassenen, biologischen Produkten die optimale Gesundheitsvorsorge ist. Richtig ausgewählte und verwendete nicht-manipulierte Nahrungsquellen sind grundsätzlich die überzeugendsten "funktionellen Lebensmittel".

4. Die Nutzenfrage

Die ersten Produkte, die in Aussicht gestellt werden, überzeugen bezüglich ihrer Nützlichkeit und Notwendigkeit nicht. Den KonsumentInnen stellt sich die Frage, ob sie tatsächlich Tomaten brauchen, die auf dem Transportweg, im Regal oder in ihrer Küche wochenlang nicht matschig werden, oder Kartoffeln, die sich nach dem Schälen nicht mehr braun verfärben oder Baguettes, die bei gleicher Menge Teig dank eingebauter Gentech-Enzyme zwei- oder dreimal länger sind, einen Fortschritt im Lebensmittelbereich darstellen. Wollen wir Nahrung von Pflanzen, die in sich Bakteriengifte produzieren, um Schädlinge zu töten? Sollen Brot, Bier und Wein mit Gentech-Raffinessen wirklich anders in Textur oder Geschmack werden?

Der Verlust an Naturbelassenheit und die Gefahr neuer Gesundheitsrisiken lassen sich durch die angekündigten Nutzenaussichten kaum aufwiegen. Im Gegenteil, die KonsumentInnen erkennen sich vielmehr als Versuchskaninchen einer Nahrungsmittelindustrie, die Marktprodukte mit ungeklärten Risikofaktoren offeriert. Die Gentech-Lebensmittelindustrie gesteht den Sieg der KonsumentInnen über die Wirtschaft ein, hofft aber auf einen Akzeptanzgewinn mit einer nächsten Generation an Gentech-Lebensmitteln, wobei länger haltbare Tomaten und stärkereiche Kartoffeln für fettarme Pommes-frites genannt werden.

Im Sinne einer Risiko/Nutzen-Abwägung kommt dem Nutzenbeleg bei Anwendungen der Gentechnik immer grössere Bedeutung zu. Im Umweltbereich findet der Beleg des Nutzens für die Gesellschaft Eingang in Gesetzgebungen. Auch in der Schweiz (Gen-Lex) und in der EU (Revision der Freisetzungsrichtlinie 90/220/EWG) wird die Aufnahme des Nutzenbelegs in die Umweltschutzgesetzgebung intensiv diskutiert. Angesichts der niedrigen Akzeptanz von Gentech-Lebensmitteln und der ungeklärten Risikofragen drängt der Gesetzgeber danach, den Nutzenbeleg auch in die Lebensmittelgesetzgebung von GVO-Produkten aufzunehmen.

5. Gesundheitsrisiken der Gentechnik an Lebensmitteln

Mit der Anwendung der Gentechnik wird die Nahrungsquelle aus ihrem natürlichen Kontext isoliert und im Gen-Labor unter Verwendung von Fremd-Genen effizient für einen wirtschaftlichen Nutzen umfunktioniert. Mit der Durchbrechung natürlicher Gesetzmässigkeiten bewirkt der gentechnische Eingriff in Nahrungsquellen neuartige Gefährdungen für die Gesundheit beim Konsum solcher Lebensmittel. Es wäre unlogisch, einerseits zu behaupten, die Gentechnik eröffne ganz neuartige Möglichkeiten im Umgang mit Nahrungsmitteln und andererseits zu beteuern, es würden keinerlei neuartige Risikofaktoren auftreten. Tatsächlich verschärft der Einsatz von Gentechnik die Risikoproblematik bei Nahrungsmitteln. Gentechnik eröffnet ein Ernährungsangebot, welches Risikoabschätzungen erfordert. Gentech-Nahrungsmittel rücken für den Gesetzgeber in den Gefahrenbereich von Medikamenten oder Schadstoffen. Heute wird offiziell eine grosse Anzahl gentechnik-spezifischer Risikofaktoren diskutiert.

Neue Proteine

Der Mensch nimmt mit der täglichen Nahrung Tausende von verschiedenen Proteinen auf. Die allermeisten dieser Eiweisse werden im Verdauungstrakt abgebaut und sind gesundheitlich unbedenklich. Einzelne Proteine sind aber schädlich, so z.B. Lektine oder Protease-Inhibitoren. Einige Proteine widerstehen der normalen Verdauung und gelangen völlig aktiv in die Blutbahn (bekanntestes Beispiel: Botulinustoxin). Andere, ebenfalls bedenkliche Proteine oder Proteinfragmente können resorbiert werden, wenn Darmkrankheiten vorliegen.

Ein nicht voraussagbares Gefährdungspotential entsteht nun durch die neuen, zumeist unbekannten Proteine viraler, bakterieller, pflanzlicher und tierischer Herkunft, die mittels der Gentechnik in die Nahrungsmittel eingeführt werden. Durch den Einsatz der Gentechnik an Lebensmitteln können also Proteine in die Nahrung des Menschen gelangen, die bisher nicht Bestandteil der Lebensmittelprodukte waren.

Ein sinnbildliches Beispiel ist der Einbau von menschlichen Genen in Nutztiere für die Fleischproduktion. Ziel ist die Wachstumssteigerung von Nutztieren. Die Entwicklung hat bereits 1990 mit einem Skandal in Australien begonnen, als das Fleisch von 53 genmanipulierten Schweinen (in diesem Fall mit eingebauten Extrakopien des Schweine-Wachstumshormons) auf den Lebensmittelmarkt kam. Zur gleichen Zeit wurden auch wissenschaftliche Arbeiten zur Produktivitätssteigerung von Nutztieren mit menschlichen Wachstumshormon-Genen publiziert. Die Strategie scheint aber in einer Sackgasse zu versanden, da sich die Manipulation mit menschlichen Wachstumshormon-Genen zerstörerisch für die Gesundheit der Nutztiere auswirkt. Der Einbau von artfremden Genen in Nutztiere wird aber weiter verfolgt. Ein Haupteinsatzgebiet sind Speisefische. Beim Lachs sind beispielsweise unzählige Projekte im Gange. Die Berichte über Rekorde von Wachstumssteigerungen fallen sehr spektakulär aus. Diese Fische zeigen morphologische Anomalien, was sicher noch viele Fragen für den Einsatz solcher Fische im Lebensmittelmarkt offen lässt.

Eine heftige Kontroverse hat ein Fütterungversuch von Ratten mit genmanipulierten Kartoffeln ausgelöst (insektenresistente Kartoffeln mit einem Lektin-Gen aus dem Schneeglöckchen Galanthus nivellus). Die Resultate des renommierten Lebensmittelchemikers A. Pusztai waren alarmierend, da die Ratten Organschäden und Schwächungen des Immunsystems aufwiesen. Die englische Presse veröffentlichte ausführliche Berichte zu dieser Meldung und wurde darauf u.a. der Publikation von Falschmeldungen bezichtigt. Nachdem A. Pusztai bei der Bekanntgabe seiner Forschungsresultate vom Institutsdirektor fristlos entlassen wurde, kam es einige Monate später zu einem Rehabilitierungs-Memorandum durch 20 ausgewiesene Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, welche die Aussagen der Forschungsarbeiten von Arpad Pusztai unterstützen. Die Kontroverse bleibt bis heute bestehen. Was skeptisch stimmt, ist der Umstand, dass keine Risikoforschung zur Überprüfung der Resultate eingeleitet wird.

Ein weiteres Risikoproblem im Zusammenhang mit der Produktion von Eiweissen durch gentechnische Eingriffe entsteht dadurch, dass ein grosser Prozentsatz der gentechnisch produzierten Proteine nicht dem natürlichen Ausgangsmolekül entspricht. Es werden immer wieder Unterschiede in der Aminosäuresequenz angetroffen. So fand man beispielsweise bei der Produktion von Wachstumsfaktoren (mouse epidermal growth factor) aus Bakterien (E. coli) eine unerwartet hohe Fehlerrate (bis zu 20%) im Ablesevorgang der RNA zum Eiweiss. Es ist auch bekannt, dass rekombinante eukaryotische Expressionssysteme Glykoproteine nicht in einheitlicher Struktur, sondern als eine Mischung unterschiedlich glykolisierter Varianten des gemeinsamen Polypeptides, produzieren.

Eine weitere Unsicherheit stellt das gentechnisch unterstützte Enzym-Design dar. Hier werden nicht nur die durch den Gentransfer exprimierten Enzyme betrachtet, sondern die Tatsache, dass die Enzyme in ihrer Aminosäure-Sequenz verändert sind. Die gegenüber den nativen Enzymen mittels protein-engineering veränderten Enzyme können grundsätzlich ein anderes Risikopotential darstellen, so z.B. ein erhöhtes Allergiepotential wegen strukturellen Veränderungen der Epitope im Protein. Nebst der ursprünglich eingesetzten Technik der site-directed mutagenesis wurde das Verfahren des Enzym-Designs mit der sogenannten directed evolution noch verbessert. Bei letzterer Methodik handelt es sich um einen Eingriff in Enzyme, wo grosse Bereiche des Enzymmoleküls erforscht werden, mit dem Ziel, mutierte Enzyme mit speziellen Eigenschaften zu entwickeln.

Neue Allergene

Viele Lebensmittel rufen bei empfindlichen Personen Allergien hervor. Die auslösenden Substanzen sind fast durchwegs Proteine. Es handelt sich um Eiweisse mit sehr unterschiedlichen Strukturen. Neuartige Proteine, die durch Gen-Übertragung in Nahrungsquellen auftreten, können grundsätzlich ein allergenes Potential entwickeln. Die Frage der Ausbreitung des Allergiepotentials wird damit zu einem der wichtigsten Gesundheitsrisiken der Gentechnik an Nahrungsmitteln.

Der günstigere Fall liegt dann vor, wenn Gene übertragen werden, deren Genquelle als Allergene bekannt sind und Blutseren von Allergikern zur Verfügung stehen. Etwa 90% der Allergien von Lebensmitteln werden von den folgenden 10 Nahrungsquellen ausgelöst: Erdnuss, Soja, Weizen, Kuhmilch, Hühner-Ei, Fisch, Nüsse, Krustentiere, Früchte und Gemüse. Die Übertragung von allergieauslösenden Genen kann dann mittels der zur Verfügung stehenden Testmethoden mit grosser Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden. Ein prominenter Fall war die Aufdeckung der Übertragung eines Allergens aus der Paranuss durch Gentransfer auf Soja.^, Es hatte allerdings niemand erwartet, dass das transferierte Gen, welches in Soja ein methioninreiches Eiweiss einführen sollte, eine allergene Komponente darstellt. Es war insofern ein Glücksfall, dass die transgene Soja an Blutseren von ParanussallergikerInnen getestet wurde.

Nicht ohne Grund werden deshalb bereits Übertragungen aus bekannten allergenen Genquellen sehr vorsichtig evaluiert. Die amerikanische Lebensmittelbehörde FDA führt in ihrer Sicherheitsrichtlinie explizit das Beispiel des Gentransfers von Genen aus Erdnüssen auf Tomaten auf. Schliesslich ist zu bemerken, dass selbst bei Genquellen, deren allergenes Potential bekannt ist, die Sicherheit durch die Verfügbarkeit von Tests beschränkt sein kann. Viele allergene Lebensmittel enthalten nicht nur eines, sondern zahlreiche allergieauslösende Eiweisse. In Soja wurden beispielweise über 16 allergieauslösende Eiweisse identifiziert. Ausserdem stellt man unter Menschen verschiedener Länder Allergien gegenüber unterschiedlichen Sojaeiweissen fest. Eine Studie von führenden Lebensmittelexperten in Europa hat ergeben, dass im letzten Jahr Lebensmittelallergien, die im Zusammenhang mit Soja stehen, um 50% zugenommen haben (von 10% auf 15% der Allergiepatienten). Die Forscher werten dieses Ergebnis als einen Hinweis, dass genmanipulierte Nahrung einen schädlichen Einfluss auf den menschlichen Körper haben könnte.

Wesentlich komplexer wird das Allergierisiko von Gentech-Lebensmitteln, wenn durch den gentechnischen Eingriff Gene übertragen werden, die für Eiweisse kodieren, die noch nie Bestandteil der menschlichen Ernährung waren. Dieser Fall ist aber bei der Gentechnik gerade häufig, da der artfremde Gentransfer oft Spendergene benützt, die aus Organismen stammen, die nicht zu den traditionellen Nahrungsquellen des Menschen gehören. In Ermangelung von Patientenseren können in diesen Fällen keine immunologischen Untersuchungen durchgeführt werden. Eine Abklärung der Sequenzidentität mit bekannten Allergenen und/oder die Messung der Resistenz gegen proteolytischen Abbau bzw. Säure- und Hitzestabilität führen bestenfalls zur Aussage, dass keine Ähnlichkeit mit bekannten Allergenen vorliegt. Echte Methoden zur Abklärung des Allergiepotentials neu eingeführter Eiweisse stehen heute aber nicht zur Verfügung.

Die Behauptung, dass mittels Gentechnik Allergene gezielt aus Lebensmitteln entfernt werden können, bleibt einen Beleg schuldig. Nutzpflanzen wie Reis oder Soja enthalten mehrere Allergene. Versuche, die Konzentration eines dieser Stoffe durch gentechnische Eingriffe zu verringern, waren bis jetzt nicht erfolgreich. Die Reduktion der Allergene ist unvollständig und der Eingriff ist unstabil, was sich darin zeigt, dass Folgegenerationen der Pflanze wieder höhere Gehalte des Allergens aufwiesen. Führende Wissenschaftler auf diesem Gebiet scheinen wegen der Komplexität des Vorhabens die Forschung einzustellen.

Positionseffekte

Mit den heute verfügbaren Rekombinationstechniken lässt sich die Integration der Fremdgene meist nicht vollkommen steuern. Es kommen Fehler vor, sowohl hinsichtlich Lokalisation als auch Anzahl des Fremdgens im Empfängergenom. Die tatsächliche Wirkung des eingebauten Fremdgens wird dann nicht nur durch seine "eigentliche" Funktion bestimmt, sondern auch durch den räumlichen Kontext im Empfängerorganismus (sog. Positionseffekte). Das eingeführte Gen kann also zu Phänomenen führen, die durch die simple Addition der Einzelelemente nicht zu erklären sind: Die Nachbarschaft des neu eingebauten Gens bestimmt auch das Gefahrenpotential entscheidend mit. Tatsächlich gibt es zahlreiche Hinweise, dass die Risikoeinschätzung in einem erweiterten, kontextbezogenen Modell erfolgen muss. Beispielsweise wurde gefunden, dass der Einbau eines Marker-Gens in ein Mausgenom unerwartete räumlich-zeitliche Expressionsmuster in den transgenen Mäusen ergab, dass bei Chromosomen-Translokationen ein Krebsgen seine Funktion in unterschiedlichem Regulationszusammenhang veränderte oder dass der Einbau eines Plasmids in Bakteriengenome unerwartete Effekte wie z.B. Virulenzsteigerung zeitigte.

Positionseffekte sind aber auch an transgenen Pflanzen festgestellt worden. Exemplarisch sind Experimente an Petunien am Max-Planck-Institut in Köln. Die Freisetzungsversuche hatten das Ziel, Transposons (springende Gene) zu studieren. Entgegen aller Erwartung zeigten die genmanipulierten Pflanzen mehr Blätter und Triebe pro Pflanze, eine geringere Fruchtbarkeit und eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegenüber gewissen Pflanzenschädlingen. Alle diese Eigenschaftsveränderungen hatten nichts mit dem Informationsgehalt der neu integrierten Gensequenz (Mais-Gen für Einfluss auf die Blütenfarbe) zu tun und sind mindestens teilweise auf Positionseffekte zurückgeführt werden.

Es muss deshalb davon ausgegangen werden, dass auch beim Einbau von Fremdgenen in die Genome von Nahrungsmitteln solche Positionseffekte auftreten können.

Beeinflussung von Stoffwechselwegen

Genmanipulation an Organismen können neue Stoffwechselwege induzieren. Während die Positionseffekte auf der Ebene der DNS ablaufen, sind metabolische Nebeneffekte zellulären Mechanismen zuzuschreiben. Die Änderung von Stoffwechselwegen kann sowohl durch externe als auch interne, chemische oder physikalische Einflüsse ausgelöst werden. So hat die Einwirkung des Breitbandherbizids Glyphosat auf Bohnen völlig unerwartet die metabolische Produktion von östrogen-wirksamen Substanzen induziert. Ebenso eindrücklich ist die unerwartete Biosynthese von Indigo durch Colibakterien, denen zuvor Gene eingepflanzt wurden, die für Naphthalin-Oxidationsenzyme codieren. Stoffwechselprodukte aus neuen Biosynthesen könnten zu einem Gesundheitsrisiko werden, wenn sie direkt im GVO unerkannt enthalten sind, aber auch dann, wenn sie in Produkten, die gentechnisch gewonnen werden, in kleinsten, nur schwer abtrennbaren Mengen ungewollt vorliegen.

Tatsächlich wird heute darauf hingewiesen, dass das Auftreten sekundärer Metaboliten für die Risikobeurteilung von Gentech-Lebensmitteln von Bedeutung ist. Durch gentechnische Eingriffe kommt es zur Expression von Enzymen. Diese können den sekundären Metabolismus beeinflussen. Es wird deshalb vorgeschlagen, dass eine Profilaufnahme von Metaboliten dazu verhelfen können, zu erkennen, ob ein unerwarteter Metabolit entstanden ist. Das Profil von Sekundärmetaboliten ist allerdings sehr komplex. Zudem können bereits kleine Konzentrationen eines Metaboliten grosse biologische Konsequenzen haben.

Wie gravierend sich neue, abweichende Stoffwechselwege auswirken können, wird durch den Unfall mit L-Tryptophan aus genmanipulierten Bakterien eindrücklich belegt. Diese natürliche, essentielle Aminosäure, die in der herkömmlichen Nahrung in hinreichender Menge enthalten ist, dient heute als Zusatz zu gewissen Lebensmitteln, besonders aber als Mittel gegen Schlaflosigkeit und Depression. Vor allem in den USA kam es plötzlich zu annähernd 30 Todesfällen und zu zum Teil schweren Gesundheitsschäden (Eosinophilie-Myalgie-Syndrom, u.a. mit bleibenden Veränderungen des Bindegewebes sowie Gelenk- und Muskelschmerzen) bei rund 10'000 Personen. Alle Betroffenen hatten L-Tryptophan eines japanischen Herstellers eingenommen, der kurz vorher auf die Produktion mit genmanipulierten Bakterienstämmen umgestellt hatte. Trotz sorgfältiger Untersuchung des epidemiologischen Hergangs und fast sicherer Identifikation des toxischen Stoffwechselprodukts (bis-tryptophan aminal acetaldehyd) ist der Zwischenfall noch nicht völlig enträtselt.^{,, ,,} Der abschliessende Bericht der amerikanischen Seuchenbehörde (CDC, Center for Disease Control) und der Zulassungsbehörde (FDA, Food and Drug Administration) wurde seit anfang der 90er Jahre erwartet und steht noch heute aus. Der Zusammenhang mit der gentechnischen Herstellung der Aminosäure steht aber ausser Zweifel. Dies ist ein Warnsignal für gentechnische Risiken auch im Lebensmittelbereich.

Gentransfer

Man unterscheidet zwischen vertikalem und horizontalem Gentransfer. Der erstere erfolgt bei der Fortpflanzung, indem die Gene der Keimzellen auf die Nachkommen übertragen werden. In Zusammenhang mit Lebensmitteln interessiert ausschliesslich der horizontale Gentransfer zwischen kontemporären (gleichzeitig lebenden) Organismen. Er kommt in der Natur hauptsächlich bei niedrigen Lebewesen vor, besonders bei Prokaryoten. Es wurden aber auch Gentransfers zwischen Prokaryoten und Eukaryoten, ja sogar zwischen höheren Eukaryoten (vermittelt z.B. durch Retroviren oder Milben) beobachtet. Drei Mechanismen des Transfers sind bei Bakterien gut bekannt: Transformation (Übertragung freier DNS), Konjugation (mit einem Plasmid als Vektor) oder Transduktion (Übertragung durch ein Virus, das die Bakterien infiziert). Ein grosses Problem in der Medizin ist die Übertragung von Antibiotika-Resistenzen von einem Bakterienstamm auf den andern. Diese kann sehr schnell erfolgen und sich "epidemisch" ausbreiten, oft über die Artengrenzen hinaus.

Ein potentielles Risiko ist der Transfer der in Lebensmitteln eingebauten Fremdgene auf Darmbakterien des Menschen. Das Gesundheitsrisiko ist vor allem dann zu erwarten, wenn die Fremdgene auf Plasmiden vorliegen. Dann können die Fremdgene - wenn die Organismen mit den Plasmiden in den Nahrungsmitteln verbleiben, wie z.B. in Joghurt, Salami oder Käse-Produkten - mit erhöhter Wahrscheinlichkeit auf die Darmflora des Menschen übertragen werden. Der Plasmidaustausch wurde experimentell beobachtet, nämlich bei Organismen, die für die Käsereifung eingesetzt wurden.

Der Gentransfer von Fremdgenen aus transgenen Nutzpflanzen ist von geringerer Wahrscheinlichkeit, stellt aber auch ein Restrisiko dar. Die These, wonach DNA im Verdauungstrakt vollständig abgebaut wird, hat keine Allgemeingültigkeit. Mittels Fütterungsversuchen an Mäusen wurde experimentell gezeigt, dass relativ grosse Bruchstücke der applizierten Viren im Kot und in Körperzellen der Tiere gefunden wurden. Ein massgebendes Experiment wurde mit einem harmlosen Bakterienvirus (M13) durchgeführt. In Mäusen wurden nach der Verabreichung des Virus noch bis 8 Stunden später gut erhaltene Restfragmente der Test-DNA ausgeschieden (etwa 1-2% der Gesamtmenge mit Bruchstücken von bis zu 25% der ursprünglichen Nukleotidkettenlänge). Die Forscher vermuten, dass auch vollständige Gene eine Darmpassage unbeschadet überstehen könnten. Das Virus-Erbgut wurde auch im Blut der Tiere gefunden. In Zellen von Darm, Leber und Milz traten bis zu 1000 Nukleotide lange Fragmente auf. Bei der Verfütterung der Bakterienviren an trächtige Mäuse fand man DNA-Fragmente in Zellen der Augen, des Gehirns, der Leber, des Thymus, des Herzen und sogar in den Hoden der Embryonen. Die Forscher schliessen nicht aus, dass Fragmente auch in die Keimbahn gelangen können.^,

Die Frage, ob es im Magen-Darm-Trakt zu einem Gentransfer kommen kann, wird heute kontrovers bewertet. Eine theoretische Studie kommt zum Schluss, dass ein Gentransfer von Transgenen, die durch Nahrung aufgenommen werden, auf Darmbakterien selbst bei einem worst-case-Szenario unbedeutet bleibt. Demgegenüber ergab eine Studie in Holland unerwartete Resultate bei einem Experiment mit Antibiotikaresistenz-Genen an einem künstlichen Magen. Die DNA blieb mehrere Minuten intakt, woraus eine Übertragungswahrscheinlichkeit auf ein Magenbakterium mit 1 in 10 Millionen abgeleitet wurde. Unter Antibiotika-Applikation erhöht sich die Wahrscheinlichkeit noch um einen Faktor 10.

Folge der Herbizidresistenz

Herbizidresistente Pflanzen werden logischerweise Herbiziden ausgesetzt und können diese aufnehmen. Die heute gentechnisch realisierten Resistenzen beruhen entweder auf einer Verhinderung der Stoffwechselwirkung des Herbizids oder auf dessen Abbau und Entgiftung. Bei der Aufnahme mit der Nahrung wird die Pflanze das Herbizid oder zumindest dessen Abbauprodukte in der Regel noch enthalten. Während über das unveränderte Herbizid toxische Daten bekannt sind, ist dies für die Abbauprodukte meist nicht der Fall, nicht zuletzt wegen mangelnder Kenntnis ihrer Struktur. Es lässt sich nicht ausschliessen, dass die Abbauprodukte, trotz ihrer Unschädlichkeit für die Pflanze, für die Menschen toxischer sind und/oder ein grösseres krebsauslösendes oder mutagenes Potential besitzen als das intakte Herbizid.

Folgen der Schädlingsresistenz

Resistenz gegen Schadinsekten wird heute meist dadurch erzeugt, dass ein bakterielles Toxin-Gen in die Nutzpflanze eingebaut wird. Die Nahrungspflanzen produzieren sodann ein Gifteiweiss, das die Schädlinge direkt beim Frass abtötet. Mit dem Genuss dieser pflanzlichen Nahrungsquellen nimmt der Mensch diese Gifteiweisse in sich auf. Eine Gesundheitsschädigung durch den dauernden Genuss solcher transgener, schädlingsresistenter Pflanzen ist heute nicht mit Sicherheit auszuschliessen. Immerhin ist bekannt, dass Versuchstiere sterben, wenn die Bakteriengifte direkt in die Blutbahn eingespritzt werden. Zudem wurde in vitro eine Schädigung roter Blutkörperchen durch ein Toxin von Bacillus thuringiensis nachgewiesen.

Schädlingsresistente und krankheitsresistente Pflanzen enthalten sogenannte defense-Gene (defense-Eiweisse wie Proteinase Inhibitoren oder Lektine, etc.). Es ist bekannt, dass solche defense-Eiweisse das Allergiepotential der Pflanze mit grösserer Wahrscheinlichkeit als andere Eiweisse erhöhen können. Die Evaluation des Allergiepotentials ist aber sehr anspruchsvoll.

Folge der Antibiotikaresistenzen

In 13 der zurzeit 23 zugelassenen Gentech-Lebensmittel der EU sind Antbiotikaresistenz-Gene als Marker enthalten. Vor allem von Ärzteseite häuft sich die Forderung, auf Antibiotikaresistenzen in Gentech-Lebensmitteln zu verzichten. Nebst Deutscher Ärztekammer tritt die British Medical Association, welche 115000 ÄrztInnen repräsentiert, sehr gewichtig auf und verlangt in der Folge sogar ein Moratorium für Gentech-Lebensmittel.

Am 11. Februar hat auch das Europäische Parlament empfohlen, Antibiotikaresistenz-Gene in Lebensmitteln zu verbieten. Ebenso ist der Bundesrat heute der Meinung, dass Antibiotikaresistenz-Gene nicht in Lebensmittel gehören. Am 16. Dezember verlangte eine Motion das Verbot von Antibiotikaresistenz-Genen in Lebensmitteln. In der Antwort des Bundesrates heisst es:

"Nicht zu befürworten ist die Verbreitung von Resistenzgenen als Marker in Organismen, welche zur Vermehrung oder Verbreitung freigesetzt werden, wenn diese Gene:

Es ist mittlerweile allgemein anerkannt, dass genmanipulierte Nutzpflanzen mit Antibiotika-Resistenz-Genen nicht mehr dem Stand der Technik entsprechen. Die Antibiotikaresistenz-Gene dienen einzig als Marker-Gene, mit dessen Hilfe erkannt werden kann, ob die Genmanipulation erfolgreich abgelaufen ist. Es bestehen heute aber Möglichkeiten, ohne diese Marker-Gene auszukommen. Bereits bei der umstrittenen Zulassung des Novartis Bt-Mais in der EU hat deshalb Ende 1996 Österreich, gefolgt von Luxemburg und Italien ein Vermarktungsverbot beschlossen. Norwegen hat die Zulassung sämtlicher genmanipulierter Nutzpflanzen mit Antibiotika-Resistenzen verboten. Die Schweiz hat den Bt-176 Mais im Januar 1998 relativ spät bewilligt. Ein Verbot dieses Produktes wäre richtig gewesen, da zum Zeitpunkt der Zulassung die Antibiotika-Resistenz-Problematik klar erkannt war und die Gentech-Konzerne bereits transgene Maissorten ohne Antibiotika-Resistenzen für die Zulassungsverfahren zur Verfügung hatten. Das Europaparlament hatte sich bereits im April 1997 mit überwältigender Mehrheit (407 zu 2 Stimmen, 19 Enthaltungen) dafür ausgesprochen, die Zulassung des Bt-Mais auszusetzen.

6. Kritik der aktuellen Gesetzgebung

Der Bundesrat hat am 1. Juli 1999 eine revidierte Lebensmittelverordnung in Kraft gesetzt. ^,, Damit ist eine Deklarationslimite von 1% für GVO-haltige Lebensmittel gültig. Auch die Negativdeklaration ist geregelt. Die Schweiz hat somit als erstes Land in Europa eine Deklarationslimite eingeführt. Der Wert von 1% liegt tiefer als die Werte, die in der EU verhandelt werden. Es wird in Zukunft interessant sein, wissenschaftlich zu überprüfen, ob eine 1% Kontamination den technisch unvermeidbaren Vermischungen entspricht oder ob die Deklarationslimite angepasst werden muss.

Ein grosser Mangel der Verordnung besteht darin, dass sogenannte definierbare Stoffe nicht deklariert werden müssen. In der Lebensmittelverarbeitung treten einerseits Produkte auf, die aus lebenden gentechnisch veränderten Organismen bestehen (z.B. Bäckerhefe, Bierhefe, Starterkulturen, Milchsäurebakterien). Andererseits sind es Stoffe, die aus gentechnisch veränderten Organismen gewonnen wurden und nachträglich aber vom Erbmaterial aufgereinigt wurden (z.B. Süssstoffe, Vitamine, Aminosäuren, Enzyme). Gemäss der neuen LMV müssen Produkte, die GVO enthalten,deklariert werden. All jene Lebensmittel, die Stoffe der letzteren Gruppe enthalten, müssen aber nicht gekennzeichnet werden. Da Enzyme ausserordentlich breit und vielfältig in der Nahrungsmittelindustrie eingesetzt werden, eröffnet sich hier ein Segment an Nahrungsmitteln, die Stoffe aus einer gentechnischen Produktion enthalten, aber als solche auf dem Markt unerkennbar bleiben.

Gentech-Enzyme werden sehr breit in das Nahrungsmittelsortiment eindringen. Novo Nordisk, der grösste Enzymhersteller der Welt, spricht davon, dass sich dank des Einsatzes der Gentechnik "unbegrenzte Möglichkeiten" für das Enzym-Business eröffnen. Es ist aber unbestritten, dass Enzyme allergische Reaktionen verursachen können. Das Problem scheint jedoch von Herstellern und Allergologen nicht genügend Ernst genommen zu werden.

Die Enzymproblematik verschärft sich noch, wenn mittels Gentechnik versucht wird, die Enzyme in ihren Reaktionseigenschaften zu optimieren (Enzym-Design). Beispielsweise werden Enzyme in ihrem Aufbau am Computer modifiziert und optimiert, das entsprechende Gen synthetisiert und in einen Produktionsmikroorganismus transferiert. Solche künstlich veränderten Enzyme können grundsätzlich auch neue Wirkungen - namentlich allergene Eigenschaften - entwickeln.

7. Gesellschaftliche Akzeptanz

Europaweit ist der öffentliche Widerstand gegen gentechnisch veränderte Lebensmittel angewachsen. Die deutlich mehrheitliche Ablehnung der europäischen Bevölkerung ist über Jahre dokumentiert und ist im Trend sogar zunehmend.

Das englische Meinungsforschungsinstitut Healey-Baker befragte im letzten Herbst 6700 Europäer und Europäerinnen (8 EU Länder plus die Tschechische Republik, Ungarn und Polen), ob sie gentechnisch veränderte Lebensmittel essen würden. 61% der Befragten würden es vorziehen, keine gentechnisch veränderten Lebensmittel zu essen. Der Widerstand ist in Italien mit 79% am höchsten, in Holland mit 47% am tiefsten. Über 57% der Befragten wünschten sich mehr biologisch produzierte Lebensmittel in den Regalen.

In der Schweiz zeigte eine jüngste Umfrage der Weltwoche vom Juni 1999, dass 71% der Schweizer Bevölkerung (82% der Frauen) keine Gentech-Lebensmittel kaufen wollen. 65% der Leute würden sogar für herkömmliche Produkte 10% mehr bezahlen als für Gentech-Produkte.

Auch die Bauern lehnen das Gentech-Saatgut ab. 1998 macht die UFA eine Umfrage bei den Schweizer Bauern. Die in der UFA Revue publizierten Zahlen sind eindeutig: nur gerade 15% der Bauern finden es richtig, dass die Verwendung von Gentech-Mais in der Schweiz als Lebens- und Futtermittel zugelassen worden ist.

Das Fazit eines PubliForums zu "Gentechnik und Ernährung" im Juni 1999 zeigte deutlich, dass ein politischer Entscheid über Gentech-Nahrung nicht ohne die Bürgerinnen und Bürger gemacht werden kann. Das PubliForum war eine Bürger-Konsens-Konferenz unter der Leitung des Schweizer Wissenschaftsrates. Das Schlussresultat zeigte auf, dass die Bevölkerung die Entscheide zur Ernährung nicht allein der Wissenschaft, der Industrie und der Bundesverwaltung überlassen will. Die Verunsicherung der BürgerInnen zieht sich wie ein roter Faden durch den Schlussbericht. Für eine Mehrheit des Bügerpanels ist der Forschungs- und Kenntnisstand bezüglich Unbedenklichkeit von Gentech-Lebensmitteln noch zu gering. Die BürgerInnen wollen über Risiken betreffend Gesundheit, Umwelt, Nutzen, Sozialverträglichkeit und Ethik mehr wissen und über die Entwicklungen mitentscheiden. Der Bürgerpanel verlangte konsequenterweise ein Moratorium für die Zulassung von gentechnisch veränderten Lebensmitteln und Pflanzen.

Solche Konsens-Konferenzen zu Gentech-Lebensmitteln sind bereits in 7 anderen Ländern ausgeführt worden und haben durchwegs kritische Bürgerentscheide hervorgebracht. Unmissverständlich äusserten sich beispielsweise die BürgerInnen von Norwegen, indem sie feststellten, dass in Norwegen kein Bedarf an Gentech-Lebensmitteln besteht.

In Europa wenden sich immer mehr Supermarkt-Ketten von Gentech-Lebensmitteln aus dem Sortiment der Eigenmarken ab. Folgende führenden europäischen Supermarkt-Ketten haben diesen Beschluss bereits gefasst: Sainsbury (England), Marks & Spencer (England), Carrefour (Frankreich), Superquinn (Irland), Migros (Schweiz), Delhaiz (Belgien), Iceland (England), Spar (Österreich), Effelunga (Italien). Coop Schweiz fördert das GVO-freie Sortiment von Naturaplan-Produkten aus dem biologischen Landbau. Ein Konsortium unter der Leitung von Sainsbury, dem auch die Migros angehört, hat es sich zur Aufgabe gemacht, Produzenten von garantiert gentech-freien landwirtschaftlichen Erzeugnissen ausfindig zu machen und zu fördern. Die britischen Supermarktketten erwägen jetzt sogar, Fleisch von Tieren, die mit GVO-Futter gefüttert wurden, vom Markt zu nehmen.

Die Entwicklungen in Europa provozieren bereits einen Handelsstreit mit den USA. In jüngster Zeit ist in den USA festzustellen, dass auch dort die Bevölkerung den Nutzen von Gentech-Pflanzen für die Landwirtschaft und Ernährungsindustrie hinterfragen. Ein Grund dafür sind neuere Studien, die den von der Industrie prophezeiten Nutzen bezweifeln lassen. Eine Evaluation des US-Landwirtschaftsministeriums zeigt, dass beispielsweise der hoch gepriesene Vorteil bezüglich verringertem Pestizideinsatz nicht eingelöst wird. Auch die Einnahmenerhöhungen der Bauern bleiben weitgehend aus. Zudem macht die Presse vermehrt auf ungeklärte Langzeitfolgen aufmerksam. In einer aktuellen Umfrage befürworten 81% der US-BürgerInnen die Kennzeichnung von Gentech-Lebensmitteln.

8. Die Alternative

Die eigentlichen Hoffnungsträger für eine gesunde Ernährung und für mehr Ökologie in der Landwirtschaft sind der biologische und ökologische Landbau. Die Mehrheit der Bevölkerung will eine extensive, ökologische Landwirtschaft, was sich in der schweizerischen Landwirtschaftspolitik immer deutlicher niederschlägt. Der Biolandbau und die Schweizerische Vereinigung integriert produzierender Bauern lehnen gentechnisch hergestellte Produktionsmittel ab. Im Jahr 1997 wurden in der Schweiz etwa 80% der landwirtschaftlichen Nutzfläche nach ökologischen Gesichtspunkten bewirtschaftet (75% Integrierte Produktion, 6% Biologischer Landbau). Der Anteil des ökologischen Landbaus an den Landwirtschaftsflächen in Westeuropa hat ebenfalls eine deutlich steigende Tendenz. Ein Szenario zeigt, dass der biologische Landbau in Europa bis ins Jahr 2010 eine bewirtschaftete Fläche von 20% erreichen kann. Auch steigt die Nachfrage nach biologischer Nahrung an.

Der Schweizer Markt für Saatgut ist zudem für die weltweit agierenden Saatgutfirmen praktisch zu vernachlässigen. Es lohnt sich für sie nicht, mit den teuren Gentech-Methoden Sorten, die den schweizerischen Verhältnisse angepasst sind, zu züchten. Die Schweizer Bauern und die staatliche Schweizer Forschung sollte sich also mit Vorteil auf vielleicht weniger spektakuläre, aber angepasste Lösungen wie den Biolandbau konzentrieren.

Mit einem Schwerpunkt auf Bioprodukte würde sich die Schweizer Landwirtschaft auf ein naturnahes Agrarsystem fokussieren: Verzicht auf Ertragsmaximierung, Ausbeutung von Böden, Tieren und Menschen. 5000 Biobäuerinnen und Biobauern arbeiten in der Schweiz bereits nach den strengen Knospe-Richtlinien.