bio- und gentechnologien in der industriellen landwirtschaft di andrea heistinger

Bio- und Gentechnologien in der industriellen Landwirtschaft

DI Andrea Heistinger

LITERATUR

• Hoppichler, Josef 1994: Das Prinzip Verantwortungslosigkeit. Die Folge der Gen- und Biotechnologie für die Landwirtschaft. (= Forschungsbericht 30 der Bundesanstalt für Bergbauernfragen) Wien.

• Köchlin, Florianne (ed) 1999: Zukunftsmodell Schweiz. Eine Landwirtschaft ohne Gentechnik. Basel.

• Kottmann, Manfred 1999: Gentechnik Ja?-Nein? Eine kritische Orientierungshilfe. Stuttgart.

• Shiva, Vandana 1989: Das Geschlecht des Lebens. Zürich.

Inhalt

• Was ist Biotechnologie?

• Was ist Gentechnologie?

• Biotechnologie und die Grüne Revolution der 50er bis 70er Jahre

Definition Biotechnologie I

Der Begriff der Biotechnologie ist ein sehr weitläufiger mit einem anwendungsorientierten und interdisziplinären Charakter

• “Biotechnologie behandelt den Einsatz biologischer Prozesse im Rahmen technischer Verfahren und industrieller Produktionen“(Präve et al. 1984: Handbuch der Biotechnologie)

Definition Biotechnologie II

• „Biotechnologie ist die integrierte Anwendung von Biochemie, Mikrobiologie und Verfahrenstechnik mit dem Ziel, eine technische Anwendung des Potentials von Mikroorganismen, Zell- und Gewebekulturen zu erreichen“ (Europäische Föderation für Biotechnologie)

Einteilung der Biotechnologien

• ReproduktionstechnologienMit Hilfe von künstlicher Befruchtung wird der Fortpflanzungsakt umgangen („In-Vitro-Fertilisation“, „Embryotransfer“, „Leihmutterschaft“).

• Gentechnik• Fermentationstechnik

Produktion von best. Stoffen (zB. Zitronensäure); Enzymen, Hormonen mit Hilfe von Mikroorganismen (Nahrungsmittelindustrie , Pharmaindustrie).

• Zellkulturtechnik

Historischer Abriß der Biotechnologien I

Nach Neubert 1989

• Phase 1: „Unbewußte“ Herstellung von Nahrungsmitteln und Getränken mit Hilfe von Mikroorganismen (Bier und milchsaure Nahrungsmittel 3000 v.Chr.,Wein 1500 v.Chr.,Weinessig, Flachsrotte)

• Phase 2: PASTEUR; Mikrobiologen und Chemiker ermöglichen Ende des 19. Jahrhunderts die „bewußte“ Entwicklung von Produkten aus MO´s (Essigsäure, Zitronensäure, Milchsäure...)

Historischer Abriß der Biotechnologien II

• Phase 3: 1928/29 entdeckt Alexander Fleming das Antibiotikum Penicillin. Sterile Prozeßführung ab 1943/44, es folgen andere Antibiotika, Vitamine, Gibberelline (Pflanzenwuchswuchsstoffe) etc.

• Phase 4: 1953 beschreiben Watson und Crick die Struktur der DNS; 1973 das erste gentechnologische Experiment

Definition Gentechnologie„Gentechnik ist ein Bereich der Biotechnologie, in dem das Erbgut von Lebewesen manipuliert wird. Grundlage der Gentechnik ist die molekulargenetische Forschung, die Gene einer ständig wachsenden Anzahl von Lebewesen isoliert, analysiert und beschreibt. (...) Grundlage der Gentechnik ist die Vererbungslehre, die Genetik.“(Kottmann 1999)

Grundlagen der Gentechnologie I: Gregor Mendel

• Beschreibung der Gesetzmäßigkeiten der Vererbung durch Gregor Mendel 1865:

„Versuche über Pflanzenhybriden“• Botanische Kreuzungsversuche an Erbsen und Bohnen

• Entdeckung, daß die Erbanlagen für Merkmale von Individuen in zwei Sätzen als väterliche und mütterliche vorliegen und nach Zufallsgesetzen vererbt werden: Die genetischen Verhältnisse der Merkmale von Lebewesen sind nicht individuell vorherbestimmt, sondern weisen eine statistische Determination auf. Mendel beschrieb die Determination für wenige Merkmale mathematisch und unterschied bereits zwischen dem Genotyp (der genetischen Ursache) und dem Phänotyp (der sichtbaren Ausprägung) eines Merkmals.

Die Mendelschen Gesetze

• Uniformitätsregel• Spaltungsregel• Unabhängigkeitsregel

Grundlagen der Gentechnologie II

1. Es gibt eine Erbsubstanz

2. Die Erbsubstanz ist chemisch einheitlich aufgebaut. Es gibt einen genetischen Code.

3. Man kann diesen Code bis zu einem gewissen Punkt lesen.

4. Also kann man den Code bis zu einem bestimmten Punkt „umschreiben“ und neue Organismen kreieren.

Nach Hoppichler 1994

Historischer Abriß der Gentechnologie I

• 1865 Gregor Mendel: „Versuche über Pflanzen-Hybride“: Vererbungsgesetze

• 1904 BOVERI: Chromosom als Trägersubstanz• 1906 Begriff „Genetik“ für die neue

Forschungsrichtung• 1909 ersetzt JOHANNSON den Begriff Erbfaktor

durch den Begriff „Gen“• 1944 Die Desoxyribonucleinsäure (DNS) wird als

Träger der genetischen Information identifiziert

Historischer Abriß der Gentechnologie II

• 1953: WATSON und CRICK klären die Struktur der DNS (= Basis für den direkten Eingriff in die Erbsubstanz von Lebewesen)

• 1973: Praktische Anwendung und direkter Eingriff in die Erbsubstanz: Kleinste Einheit der Züchtung ist nicht mehr primär der ganze Organismus, sondern das in seine Gene und Genwirkungen aufgespaltene Lebewesen.

Historischer Abriß der Gentechnologie III

• 1986:ersten Freilandversuche in Frankreich und den USA mit transgenen Tabak

• 1997: USA: bereits 12 Millionen Hektar Anbaufläche von transgenen Pflanzen (Mais, Soja...)

• 1999: „GMO´s (=Genetically Modified Organisms) are dead“ (Empfehlung der Deutschen Bank nicht mehr in Gentechnikkonzerne zu investieren) , zunehmende Kritik und Zurückhaltung von Seiten der LandwirtInnen und der KonsumentInnen

Einsatzgebiete von Gentechnologien

• Agroindustrie

• Nahrungsmittelindustrie

• Pharmaindustrie

• Medizin (Diagnose, Keimbahntherapie...)

• Stärke- und Papierindustrie (NAWAROs)

• Chemische Industrie

• Umwelttechnologie („Umweltreperatur“)

Gentechnologien in der Agroindustrie

• Pflanzen- und Tierzucht

• Koppelung von Saatgut und Herbizid

• „Gene-Farming“: Tiere als lebende Bioreaktoren und als Organlieferanten

Gentechnologien in der Pflanzenzüchtung

• Herbizidresistenzen („Roundup-Ready Soja“)• Schädlingsresistenzen („Bt-Mais“)(Bacillus

Thuringensis)• Krankheitsresistenzen („Sharka-Marille“)• Veränderung der pflanzlichen Inhaltsstoffe

(Öle, Kohlehydrate, Vitamine....)• (Stickstofffixierende Pflanzensysteme)