Dr. Anja Klatt (© Anja Klatt)
Dr. Anja Klatt (© Anja Klatt)
Mit der Entwicklung der modernen Biotechnologie haben sich in den letzten Jahrzehnten traditionelle Wissensbereiche der Biologie, Chemie und Physik zu einer neuen übergreifenden Wissenschaft verbunden – der Wissenschaft vom Leben. Sie ermöglicht es uns, die Vorgänge der Natur zunehmend besser zu verstehen. Davon profitieren wir auch in der Pflanzenzüchtung.
Die Pflanzenzüchtung ist eine Jahrtausende alte Kulturtechnik, trotzdem erscheinen uns viele ihrer Resultate heute fälschlicherweise als "natürlich": Sowohl die wichtigsten Getreidesorten und Nahrungspflanzen als auch die meisten unserer heutigen Haus- und Nutztiere wären unter natürlichen Bedingungen nie entstanden. Die klassische Pflanzenzüchtung wurde hauptsächlich mit physikalischen und chemischen Instrumenten vorangetrieben.
Die Grüne Gentechnik ist eine Weiterentwicklung der Züchtung. Wir sind heute in der Lage, mit biologischen Methoden gezielt in den pflanzlichen Stoffwechsel einzugreifen, gewünschte Eigenschaften von Pflanzen zu stärken, neue hinzuzufügen und unerwünschte "auszuschalten".
Angesichts der Herausforderungen, mit denen die Menschheit heute konfrontiert ist, wird die Grüne Gentechnik immer bedeutender: Das rasante Bevölkerungswachstum zwingt uns, auf den vorhandenen Nutzflächen deutlich mehr Lebensmittel zu produzieren und gleichzeitig die Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren. In den nächsten 30 Jahren werden wir weltweit mehr Nahrungsmittel zu produzieren haben als in den letzten 10.000 Jahren zusammen. Auch müssen wir die Pflanzen infolge des Klimawandels an die neuen Umweltbedingungen adaptieren. Die verstärkte Entwicklung und Nutzung dieser Technologie in Deutschland und Europa ist daher nicht nur von entscheidender Bedeutung für die Sicherung heutiger Lebensgrundlagen, sondern auch eine Verpflichtung gegenüber künftigen Generationen.
Pflanzenzüchtung auf hohem Niveau: sicher, innovativ und umweltfreundlich
Der entscheidende Unterschied zwischen der klassischen Züchtung und der gentechnischen Veränderung von Pflanzen liegt in der Möglichkeit, über Artgrenzen hinweg einzelne Eigenschaften zu übertragen. Während bei der klassischen Kreuzungszüchtung das gesamte Erbgut nah verwandter Arten mehr oder weniger zufällig kombiniert wird, können mit der Gentechnik artenübergreifend einzelne Gene und damit bestimmte Qualitätseigenschaften in eine Pflanze übertragen werden. Genübertragungen zwischen nicht verwandten Organismen finden, wenn auch nicht häufig, auch unter natürlichen Bedingungen statt und tragen seit jeher zur Evolution der Lebewesen bei. (1) Mit dem Einsatz moderner Biotechnologie können wir diesen Prozess erstmals auch für die Züchtung nutzen.
Grundlage und Motor für die Züchtungsfortschritte der letzten Jahre sind vor allem Erkenntnisse der Pflanzengenomforschung. Wissenschaftler entschlüsseln das Erbgut von immer mehr Nutzpflanzen und decken Zusammenhänge zwischen einzelnen Gensequenzen und Stoffwechselfunktionen sowie wichtigen Pflanzeneigenschaften auf. Dieses Wissen ermöglicht es Pflanzenforschern, gentechnische Methoden, aber auch die klassischen Züchtungsmethoden gezielter einzusetzen. Beide Wege haben ihre Berechtigung und sollten den Pflanzenzüchtern zur Entwicklung von Produkten zur Verfügung stehen.
Die Grüne Gentechnik ist eine sichere Technologie
Sie zählt zu den am umfassendsten getesteten Technologien. Alle neuen Agrarprodukte durchlaufen zuverlässige und umfangreiche Zulassungsverfahren, bevor sie zum Einsatz kommen. Bei einem weltweiten Anbau von gentechnisch veränderten Pflanzen auf bisher über 500 Mio. Hektar in mehr als 10 Jahren und bei mehr als 40.000 Freisetzungen und Sicherheitsforschungsprojekten sind keinerlei besondere Beeinträchtigungen von Menschen, Tieren oder der Umwelt erkennbar geworden.
Zahlreiche internationale Institutionen kommen zum Schluss, dass sich gentechnisch veränderte Pflanzen in unserer Umwelt prinzipiell genauso verhalten und für die Gesundheit von Mensch und Tier ebenso sicher sind wie herkömmliche Kulturen (z.B. die Weltgesundheitsorganisation und die Ernährungsorganisation der Vereinten Nationen/WHO, FAO (2), die OECD, das International Council for Science/ICSU (3), die US-amerikanischen National Academies of Science (4), die britische Royal Society (5) sowie die französischen nationalen Akademien für Medizin und für Pharmazie (6)).
Ein Expertenteam der Gemeinsamen Forschungsstelle der europäischen Kommission (Joint Research Centre, JRC) bestätigte nochmals im September 2008 (7), dass bei keinem der bisher genehmigten Lebensmittel aus gentechnisch veränderten Pflanzen Gesundheitsprobleme aufgetreten sind. Gleichzeitig befanden die JRC-Experten die derzeitigen Prüfverfahren für solche Produkte als technisch und wissenschaftlich ausreichend.
Potenziale von gentechnisch veränderten Pflanzen
Durch gentechnische Methoden können Kulturpflanzen in vielerlei Hinsicht optimiert werden. Dazu gehören die Erhöhung der Widerstandskraft gegen ungünstige Umweltbedingungen (z.B. Hitze, Kälte, Trockenheit, versalzte Böden), die Verbesserung des Schutzes vor Krankheiten und Schädlingen, Ertragsteigerungen, die erhöhte Produktion von gesundheitsfördernden Inhaltsstoffen wie essentielle Aminosäuren oder gesunde Fettsäuren.
Eine gentechnisch erhöhte Stresstoleranz vermindert Ernteverluste durch Trockenheit, Hitze oder Kälte und steigert die Erträge. Diese optimierten Nutzpflanzen können auch in klimatisch problematischen Regionen gewinnbringend angebaut werden – eine für die globale Ernährungssicherung äußerst wichtige Eigenschaft.
Dies ist auch ein Schwerpunkt unserer Forschung. Bereits seit mehreren Jahren forschen wir in der BASF Plant Science in diesem Bereich. Im vergangenen Jahr haben wir unsere Aktivitäten auf diesem Gebiet weiter verstärkt und eine Kooperation mit dem US-Biotechnologieunternehmen Monsanto vereinbart. Die Zusammenarbeit betrifft die weltweit wichtigsten Nutzpflanzen: Mais, Soja, Baumwolle und Raps. Auf diesem Gebiet leisten wir Pionierarbeit. Wir werden unseren ersten trockenheitstoleranten Mais mit Ertragssteigerungen von bis zu zehn Prozent bereits nach 2012 auf den Markt bringen.
Das bekannteste Beispiel für die Optimierung des Nährstoffgehaltes von Kulturpflanzen ist der "Goldene Reis". Er enthält höhere Mengen an Eisen (zur Bekämpfung von Anämien) sowie zusätzliches Beta-Karotin. Dieses wird vom menschlichen Körper in Vitamin A umgewandelt. Dieses Vitamin ist für das Sehvermögen und eine funktionierende Immunabwehr wichtig. Der "Goldene Reis" kann künftig dabei helfen, den insbesondere in Entwicklungsländern grassierenden Vitamin-A-Mangel zu beheben. Jährlich sterben etwa 1,15 Mio. Menschen auf Grund der Vitamin-A-Untersorgung und bis zu 500.000 Kinder erblinden aus diesem Grund. (8)
Gentechnisch veränderte Kulturpflanzen werden auch für die Erzeugung nachwachsender Rohstoffe zunehmend von Bedeutung sein. Stärke produzierende Pflanzen wie Kartoffeln, Getreide und Mais gehören schon heute zu den wichtigsten Rohstoffpflanzen. In der BASF entwickeln wir eine spezielle Kartoffel, deren optimierte Stärke den Anforderungen der industriellen Verarbeitung angepasst wurde. (9) Verwendung wird sie etwa bei der Papierherstellung, in Klebstoffen oder bei der Beschichtung von Hochglanzpapier finden.
Die Grüne Gentechnik: eine zehnjährige Erfolgsgeschichte
Seit die ersten biotechnologisch hergestellten Agrarprodukte 1996 auf den nordamerikanischen Agrarmarkt kamen, ist das weltweite Interesse an der Grünen Gentechnik kontinuierlich gewachsen. So wurden im Jahr 2007 gentechnisch verbesserte Pflanzenkulturen (vor allem Soja, Mais, Baumwolle und Raps) von insgesamt 12 Mio. Landwirten auf über 114 Mio. Hektar in 23 Ländern angebaut. Besonders bemerkenswert: Bei 12 dieser Anbauländer handelte es sich um Entwicklungs- und Schwellenregionen, deren Jahreszuwachsrate mit 21 Prozent mehr als dreimal so hoch lag wie die der Industrienationen (6 Prozent).(10) Sie ermöglichen aufgrund ihrer Insekten- und Herbizidresistenz eine weitaus effizientere und ertragreichere Produktion. In vielen Fällen konnten Pflanzenschutzmittel eingespart werden und pfluglose und damit bodenschonende Anbauverfahren durchgeführt werden.
Die größten Anbauflächen mit gentechnisch veränderten Pflanzen lagen im Jahr 2007 in den USA mit 57,7 Mio. Hektar, gefolgt von Argentinien mit rund 19 Mio. Hektar und Brasilien mit 15 Mio. Hektar. In der EU ist der Anbau noch stark begrenzt, hat aber im Jahr 2007 erstmals die 100.000-Hektar-Grenze überschritten. In Spanien liegt der Anteil von gentechnisch verändertem Mais an der gesamten Maisproduktion mittlerweile bei etwa 25 Prozent.
Die weltweite Produktion von Baumwolle und Sojabohnen steigerte sich durch den Anbau von gentechnisch veränderten Pflanzen im Jahr 2006 um ca. 5 Prozent. Die auf dem Weltmarkt verfügbaren Mengen von Baumwolle, Sojabohnen und Mais konnten durch die Grüne Gentechnik sogar um 11-17 Prozent gesteigert werden. Der zusätzliche Gewinn betrug dabei ca. 4,5 Milliarden Euro. (11) In Spanien lagen im gleichen Jahr die Ertragszuwächse beim Anbau von gentechnisch verändertem Mais bei bis zu 12 Prozent und ermöglichten einen Mehrgewinn im Vergleich zu konventionellen Sorten von bis zu 122 Euro pro Hektar. (12)
Wirtschaftliche Perspektiven
Die Erfolgsgeschichte der Grünen Gentechnik hat gerade erst begonnen: Die moderne Pflanzenbiotechnologie stellt eine Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts dar: Sie wird künftig nicht nur die landwirtschaftlichen Erträge sichern und steigern, sondern auch die Herstellung besserer und gesünderer Nahrungsmittel ermöglichen. Nicht zuletzt wird sie auch bei der Produktion nachwachsender Rohstoffe und somit beim Schutz der Umwelt eine entscheidende Rolle spielen. Wir schätzen, dass der Gesamtmarkt für die Pflanzenbiotechnologie im Jahr 2025 bei 50 Milliarden US-Dollar liegen wird.
Die europäischen Landwirte – allein in Deutschland sind eine halbe Million Menschen in der Landwirtschaft tätig – müssen sich bei sinkenden Subventionen und zunehmend liberalisierten internationalen Agrarmärkten stärker gegen die internationale Konkurrenz behaupten. Sie werden deshalb auf alle Potenziale der Pflanzenzüchtung zur Kostenreduktion, Produktivitäts- und Qualitätssteigerung angewiesen sein.
Wirtschaftliche Perspektiven ergeben sich aber nicht nur aus der Anwendung der Grünen Gentechnik. In einem Wirtschaftsraum wie Deutschland, in dem Wissen und Innovation elementar wichtige "Rohstoffe" sind, trägt auch die Erforschung und Weiterentwicklung der Pflanzenbiotechnologie zur Sicherung und Schaffung hochqualifizierter Arbeitsplätze bei. Deutsche Wissenschaftler und Unternehmen zählen seit Beginn der Ära der Pflanzenbiotechnologie zur Weltspitze. Sich dieser Zukunftstechnologie und ihrer Erforschung zu verschließen, würde die Chancen des Wirtschafts- und Forschungsstandorts Deutschland gefährden.
Günstige Rahmenbedingungen schaffen
Meiner Meinung nach ist ein positives Innovationsklima die essentielle Voraussetzung, um die Potenziale der Grünen Gentechnik in Europa nutzen zu können. Hier ist noch viel zu tun, denn insbesondere die europäische Öffentlichkeit steht der modernen Biotechnologie nach wie vor skeptisch gegenüber. Diese Skepsis hat mehrere Ursachen. Sie ist zum einen darauf zurückzuführen, dass viele Menschen noch großen Informationsbedarf haben, mögliche Risiken in den Vordergrund stellen und zu wenig über den Nutzen der Pflanzenbiotechnologie wissen. Ein positives Klima kann nur geschaffen werden, wenn die Forschungsfreiheit in unserer Gesellschaft bewahrt bleibt, der konstruktive Dialog zwischen den verschiedenen Interessengruppen gepflegt wird und die Politik praktikable Rahmenbedingungen für die wirtschaftliche Nutzung der Grünen Gentechnik schafft.
Anmerkungen
(1) Anton Hartmann, Horizontaler Gentransfer – ein natürlicher Prozess. mensch+umwelt spezial 17. Ausgabe 2004/2005, S 59-64
(2) Externer Link: www.who.int/foodsafety/publications/biotech/20questions/
en/index.html
(3) ICSU (International Council for Science). 2003. New genetics, food and agriculture: scientific discoveries - societal dilemmas. Paris (also available at Externer Link: http://www.icsu.org).
(4) Committee on Identifying and Assessing Unintended Effects of Genetically Engineered Foods on Human Health, National Research Council 2004, Safety of Genetically Engineered Foods: Approaches to Assessing Unintended Health Effect, The National Academies Press. s.a.
Externer Link: www8.nationalacademies.org/onpinews/newsitem.aspx?RecordID=10977
(5) The Royal Society 2002, Genetically modified plants for food use and human health – an update.
(6) Rérat Alain 2003, OGM et santé (Rapport bi-académique Académie nationale de médecine/Académie nationale de pharmacie)
(7) European Commission Joint Research Centre 2008, Scientific and technical contribution to the development of an overall health strategy in the area of GMOs
Externer Link: http://ec.europa.eu/dgs/jrc/index.cfm?id=
2300&obj_id=2150&dt_code=PRL&lang=en
(8) Nature Biology, Vol. 23, Nr. 4, 4/2005, Externer Link: www.nature.com
(9) siehe
Externer Link: http://www.basf.com/group/corporate/de/content/index
(10) Clive James, Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2007; ISAAA Brief 37-2007
Externer Link: www.isaaa.org/resources/publications/briefs/37/
executivesummary/ .
(11) Brookes, G. & Barfoot, P. (2006). Global impact of biotech crops: Socio-economic and environmental effects in the first ten years of commercial use. AgBioForum, 9(3), 139-151.
(12) Manuel Gómez-Barbero, Julio Berbel, Emilio Rodríguez-Cerezo. Adoption and impact of the first GM crop introduced in EU agriculture: Bt maize in Spain. IPTS, 2008. Externer Link: http://ipts.jrc.ec.europa.eu/publications/pub.cfm?id=1580
