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Produktesicherheit von krankheitsresistenten Nutzpflanzen: Toxikologie, allergenes Potential, Sekundäreffekte und Markergene

Download hier: Produktesicherheit von krankheitsresistenten Nutzpflanzen: Toxikologie, allergenes Potential, Sekundäreffekte und Markergene ( pdf 539 Kb) S. Franck-Oberaspach und B. Keller

Zusammenfassung

Die Verbesserung der Resistenzeigenschaften von Kulturpflanzen gehört zu den wichtigsten Zielen der Züchtung. Resistenzen gegen Pilze, aber auch gegen Insekten und Viren beruhen oft auf dem Zusammenspiel spezifischer Resistenzgene mit einer Vielzahl von biochemischen Substanzen. Die klassische Resistenzzüchtung hat die Gesundheitsverträglichkeit der bearbeiteten Pflanzen in der Regel nicht negativ beeinträchtigt. Sowohl toxikologisch als auch hinsichtlich ihrer allergenen Eigenschaften sind die resistenten Pflanzen meistens nicht von den Ausgangspflanzen mit schlechteren Resistenzeigenschaften zu unterscheiden. Eine Ausnahme hiervon bilden Kulturpflanzen(-arten), bei denen schon in anfälligen Linien relativ hohe Gehalte an toxischen Inhaltsstoffen vorliegen (z.B. Alkaloide in Kartoffeln, Psoralen in Sellerie). Hier können verbesserte Resistenzeigenschaften auf die Akkumulation von humantoxikologisch bedenklichen Substanzen zurückgehen.

Mit Hilfe der Gentechnologie ist es möglich geworden, Gene aus allen Lebewesen in Pflanzen einzubringen. Damit stellen sich neue Fragen, die auch die Toxizität und das allergene Potential der veränderten Pflanzen betreffen. Bei einigen Genen und ihren Genprodukten ist nach heutigem Wissensstand nicht mit toxikologischen Problemen zu rechnen (z.B. Virushüllproteine, einige Markergene). Andere Strategien können toxikologische Probleme aufwerfen. Dazu gehöret die Ueberexpression von Lectinen (z.B. Weizenkeimagglutinin) und einigen Proteaseinhibitoren; beide Proteinklassen werden zur Steigerung der Insektenresistenz diskutiert. Hinsichtlich der antifungalen Proteine zur Steigerung der Pilzresistenz sind bis jetzt kaum toxikologische Probleme offensichtlich geworden (z.B. Chitinasen). Insgesamt liegen nur wenige umfassende Studien zur Lebensmittelsicherheit transgener virus-, pilz- und insektenresistenter Kulturpflanzen vor.

Neben den toxikologischen Folgen von gentechnisch veränderten Lebensmitteln ist die Möglichkeit der Entstehung von neuen Lebensmittelallergien zu untersuchen. Das Risiko unerwarteter Allergien ist beim Einsatz gentechnischer Zuchtmethoden prinzipiell grösser als in der klassischen Züchtung, und zwar deshalb, weil ein wesentlich grösseres Spektrum von defense-Genen in die Pflanzen eingebracht werden kann als mit klassischen Kreuzungstechniken. Der Transfer von Genen über die Artgrenzen hinweg kann dazu führen, dass der Allergiker die Aufnahme "seines" Allergens nicht mehr vermeiden kann, weil es in einer an sich für ihn nicht-allergenen Pflanze versteckt ist (z.B Sojamehl aus transgenen Bohnen, die ein Nussallergen enthalten). Einige Proteine, die bei der Krankheitsabwehr von Pflanzen gebildet werden, weisen mittlere bis hohe Homologien zu identifizierten Allergenen (Lebensmittelallergene oder Pollenallergene) auf. Andere Proteine, die der Pflanze eine bessere Resistenz verleihen können, sind selber Allergene. Ein Zusammenhang zwischen dem Abwehr-Status der Pflanze und ihrem allergenen Potential kann in manchen Fällen nicht ausgeschlossen werden. Die gentechnische Übertragung bekannter Allergene kann mit geeigneten Testmethoden erkannt werden (wie es bei der oben erwähnten transgenen Sojabohne der Fall war); die Entwicklung solcher Produkte kann lange vor der Marktreife gestoppt werden.

Bei der Diskussion über mögliche Probleme mit der Nahrungsmittelsicherheit resistenter Pflanzen müssen auch die Folgen der Nicht-Anwendung solcher Strategien analysiert werden. Als Beispiel dafür wird die Problematik der Mykotoxine von Krankheitserregern auf Getreide beschrieben.