Das belgische Unternehmen Plant Genetic Systems (heute Teil von Bayer CropScience) entwickelte als erstes Unternehmen (1985) gentechnisch veränderte Pflanzen (Tabak) mit Insektentoleranz, indem es die Gene von B. thuringiensis exprimierte; Die resultierenden Pflanzen enthalten Delta-Endotoxin. Der Bt-Tabak wurde nie kommerzialisiert; Tabakpflanzen werden verwendet, um genetische Veränderungen zu testen, da sie genetisch leicht zu manipulieren sind und nicht Teil der Lebensmittelversorgung sind.,

UsageEdit

1985 wurden Kartoffelpflanzen, die CRY 3A Bt-Toxin produzieren, von der Environmental Protection Agency als unbedenklich eingestuft und sind damit die erste vom Menschen modifizierte pestizidproduzierende Pflanze, die in den USA zugelassen ist, obwohl viele Pflanzen Pestizide auf natürliche Weise produzieren, darunter Tabak, Kaffeepflanzen, Kakao und schwarze Walnuss., Dies war die „New Leaf“ – Kartoffel, die 2001 aus Mangel an Interesse vom Markt genommen wurde.

1996 wurde gentechnisch veränderter Mais, der Bt-Cryprotein produziert, zugelassen, der den europäischen Maisbohrer und verwandte Arten tötete; nachfolgende Bt-Gene wurden eingeführt, die Maiswurzellarven töteten.

Die Bt-Gene, die in Kulturen entwickelt und zur Freisetzung zugelassen wurden, umfassen einzeln und gestapelt: Cry1A. 105, CryIAb, CryIF, Cry2Ab, Cry3Bb1, Cry34Ab1, Cry35Ab1, mCry3A und VIP, und die Engineered-Kulturen umfassen Mais und Baumwolle.,: 285ff

Mais gentechnisch verändert VIP zu produzieren wurde erstmals in den USA im Jahr 2010 zugelassen.

In Indien hatten bis 2014 mehr als sieben Millionen Baumwollbauern, die sechsundzwanzig Millionen Hektar besetzten, Bt Cotton übernommen.

Monsanto hat für den brasilianischen Markt ein Sojabohnenexpressions-Cry1Ac und das Glyphosat-Resistenzgen entwickelt, das 2010 den brasilianischen Regulierungsprozess abgeschlossen hat.,

Sicherheitsstudien

Die Verwendung von Bt-Toxinen als pflanzlich eingearbeitete Schutzmittel erforderte eine umfassende Bewertung ihrer Sicherheit für die Verwendung in Lebensmitteln und mögliche unbeabsichtigte Auswirkungen auf die Umwelt.

Ernährungsrisikobewertungedit

Bedenken hinsichtlich der Sicherheit des Verzehrs gentechnisch veränderter Pflanzenmaterialien, die pflanzliche Proteine enthalten, wurden in umfangreichen Risikobewertungsstudien zur Ernährung angesprochen., Während die Zielschädlinge den Toxinen hauptsächlich durch Blatt – und Stielmaterial ausgesetzt sind, exprimieren sich die Proteine auch in anderen Teilen der Pflanze, einschließlich Spurenmengen in Maiskörnern, die letztendlich sowohl von Menschen als auch von Tieren konsumiert werden.

Toxikologiestudienedit

Tiermodelle wurden verwendet, um das Risiko für die menschliche Gesundheit durch den Verzehr von Produkten, die Tierproteine enthalten, zu bewerten. Die United States Environmental Protection Agency erkennt Studien zur akuten oralen Fütterung von Mäusen an, bei denen Dosen von bis zu 5.000 mg / kg Körpergewicht zu keinen beobachteten Nebenwirkungen führten., Untersuchungen an anderen bekannten toxischen Proteinen legen nahe, dass Toxizität in viel niedrigeren Dosen auftritt, was darauf hindeutet, dass Bt-Toxine für Säugetiere nicht toxisch sind. Die Ergebnisse toxikologischer Studien werden durch die mangelnde beobachtete Toxizität aus jahrzehntelanger Anwendung von B. thuringiensis und seinen kristallinen Proteinen als Insektizidspray noch verstärkt.

Studien zur Allergenitätedit

Die Einführung eines neuen Proteins weckte Bedenken hinsichtlich des Potenzials allergischer Reaktionen bei empfindlichen Personen., Die bioinformatische Analyse bekannter Allergene hat gezeigt, dass allergische Reaktionen infolge des Konsums von Bt-Toxinen nicht befürchtet werden. Darüber hinaus führten Hautstichtests mit gereinigtem Bt-Protein auch bei atopischen Patienten zu keiner nachweisbaren Produktion toxinspezifischer IgE-Antikörper.

Verdaulichkeitsstudien

Es wurden Studien durchgeführt, um das Schicksal von Bt-Toxinen zu bewerten, die in Lebensmitteln aufgenommen werden. Es wurde gezeigt, dass Bt-Toxinproteine innerhalb von Minuten nach Exposition gegenüber simulierten Magenflüssigkeiten verdauen., Die Instabilität der Proteine in Verdauungsflüssigkeiten ist ein zusätzlicher Hinweis darauf, dass diese Proteine wahrscheinlich nicht allergen sind, da die meisten bekannten Nahrungsmittelallergene dem Abbau widerstehen und letztendlich im Dünndarm absorbiert werden.

Ökologische Risikobewertungedit

Die ökologische Risikobewertung zielt darauf ab, sicherzustellen, dass keine unbeabsichtigten Auswirkungen auf Nichtzielorganismen und keine Kontamination natürlicher Ressourcen durch die Verwendung eines neuen Stoffes, wie z. B. die Verwendung von Bt in gentechnisch veränderten Pflanzen, auftreten., Die Auswirkungen von Bt-Toxinen auf die Umgebung, in der transgene Pflanzen angebaut werden, wurden bewertet, um sicherzustellen, dass keine nachteiligen Auswirkungen außerhalb gezielter Pflanzenschädlinge auftreten.

Persistenz in environmentEdit

Es wurden Bedenken hinsichtlich möglicher Umweltauswirkungen durch Anhäufung von Bt-Toxinen aus Pflanzengewebe, Pollenverteilung und direkter Sekretion von Wurzeln untersucht. Bt-Toxine können über 200 Tage im Boden verbleiben, mit Halbwertszeiten zwischen 1,6 und 22 Tagen., Ein Großteil des Toxins wird zunächst von Mikroorganismen in der Umwelt schnell abgebaut, während ein Teil von organischer Substanz adsorbiert wird und länger anhält. Einige Studien behaupten dagegen, dass die Toxine nicht im Boden verbleiben. Bt-Toxine reichern sich seltener in Gewässern an, aber Pollenablagerungen oder Bodenabflüsse können sie in einem aquatischen Ökosystem ablagern. Fischarten sind bei Exposition nicht anfällig für Bt-Toxine.,

Auswirkungen auf Nichtzielorganismenedit

Die toxische Natur von Bt-Proteinen wirkt sich nachteilig auf viele große Pflanzenschädlinge aus, es wurden jedoch ökologische Risikobewertungen durchgeführt, um die Sicherheit nützlicher Nichtzielorganismen zu gewährleisten, die mit den Toxinen in Kontakt kommen können. Weit verbreitete Bedenken hinsichtlich der Toxizität bei Nicht-Ziel-Lepidopteranen wie dem Monarch-Schmetterling wurden durch eine ordnungsgemäße Expositionscharakterisierung widerlegt, bei der festgestellt wurde, dass Nicht-Zielorganismen nicht ausreichend hohen Mengen der Bt-Toxine ausgesetzt sind, um sich nachteilig auf die Population auszuwirken., Bodenbewohnende Organismen, die möglicherweise Bt-Toxinen durch Wurzelexsudate ausgesetzt sind, werden nicht durch das Wachstum von Bt-Pflanzen beeinflusst.

Insektenresistenz

Mehrere Insekten haben eine Resistenz gegen B. thuringiensis entwickelt. Im November 2009 fanden Monsanto-Wissenschaftler heraus, dass der rosa Bollworm in Teilen von Gujarat, Indien, resistent gegen Bt-Baumwolle der ersten Generation geworden war – diese Generation exprimiert ein Bt-Gen, Cry1Ac. Dies war der erste Fall von Bt-Resistenz, der von Monsanto überall auf der Welt bestätigt wurde., Monsanto reagierte mit der Einführung einer Baumwolle der zweiten Generation mit mehreren Bt-Proteinen, die schnell eingeführt wurde. Bollworm-Resistenz gegen Bt-Baumwolle der ersten Generation wurde auch in Australien, China, Spanien und den Vereinigten Staaten festgestellt. Darüber hinaus entwickelt der indische Mealmoth, ein verbreiteter Getreideschädling, auch eine Resistenz, da B. thuringiensis ausgiebig als biologisches Bekämpfungsmittel gegen die Motte eingesetzt wurde. Studien im Kohl-Looper haben gezeigt, dass eine Mutation im Membrantransporter ABCC2 Resistenz gegen B. thuringiensis verleihen kann.,

Sekundäre Schädlingsbekämpfungedit

Mehrere Studien haben innerhalb weniger Jahre nach der Einführung von Bt-Baumwolle Überspannungen bei „saugenden Schädlingen“ (die nicht von Bt-Toxinen betroffen sind) dokumentiert. In China war das Hauptproblem bei Erkältungen, die in einigen Fällen „alle Vorteile des Bt-Baumwollanbaus vollständig erodiert haben“. Der Anstieg der saugenden Schädlinge hing von den lokalen Temperatur-und Niederschlagsbedingungen ab und nahm in der Hälfte der untersuchten Dörfer zu., Der Anstieg des Insektizideinsatzes zur Bekämpfung dieser Sekundärinsekten war weitaus geringer als der Rückgang des gesamten Insektizideinsatzes aufgrund der Einführung von Bt-Baumwolle. Eine weitere Studie in fünf Provinzen in China ergab, dass die Verringerung des Pestizideinsatzes bei Bt-Baumwollsorten signifikant geringer ist als in anderen Forschungsgebieten, was mit der Hypothese übereinstimmt, die neuere Studien nahelegen, dass im Laufe der Zeit mehr Pestizidsprays benötigt werden, um aufkommende sekundäre Schädlinge wie Blattläuse, Spinnmilben und Lyguswanzen zu bekämpfen.,

Ähnliche Probleme wurden in Indien berichtet, sowohl mit mehligen Käfern als auch mit Blattläusen, obwohl eine Umfrage unter kleinen indischen Farmen zwischen 2002 und 2008 zu dem Schluss kam, dass die Einführung von Baumwolle zu höheren Erträgen und einem geringeren Pestizideinsatz geführt hat, der im Laufe der Zeit abnimmt.

Kontroversenedit

Die Kontroversen um Bt Verwendung gehören zu den vielen gentechnisch veränderten Lebensmittel Kontroversen weiter verbreitet.

Lepidoptera toxicityEdit

Das bekannteste Problem im Zusammenhang mit Bt-Kulturen ist die Behauptung, dass Pollen aus Bt-Mais den Monarch-Schmetterling töten könnten., Das Papier erzeugte einen öffentlichen Aufruhr und Demonstrationen gegen Bt-Mais; Bis 2001 hatten jedoch mehrere von der USDA koordinierte Follow-up-Studien behauptet, dass „die häufigsten Arten von Bt-Maispollen für Monarchenlarven in Konzentrationen, auf die die Insekten auf den Feldern stoßen würden, nicht toxisch sind.“In ähnlicher Weise wurde B. thuringiensis aufgrund ihrer schädlichen Schädlingsaktivitäten in Afrika und Südeuropa häufig zur Bekämpfung des Larvenwachstums von Spodoptera littoralis eingesetzt. S. littoralis zeigte jedoch Resistenz gegen viele Stämme von B. thuriginesis und wurde nur von wenigen Stämmen wirksam kontrolliert.,

Wildmais genetische Mischungedit

Eine 2001 in Nature veröffentlichte Studie berichtete, dass Bt-haltige Maisgene in Mais in seinem Ursprungszentrum, Oaxaca, Mexiko, gefunden wurden. Im Jahr 2002 kam paper zu dem Schluss: „Die verfügbaren Beweise reichen nicht aus, um die Veröffentlichung des Originalpapiers zu rechtfertigen.“Eine bedeutende Kontroverse über das Papier und die beispiellose Ankündigung der Natur ist passiert.

Eine nachfolgende groß angelegte Studie im Jahr 2005 konnte keine Hinweise auf genetische Vermischung in Oaxaca finden. Eine Studie von 2007 fand die „transgene Proteine ausgedrückt in mais gefunden wurden, in zwei (0.,96%) von 208 Proben von Bauernfeldern, die sich in zwei (8%) von 25 Stichprobengemeinschaften befinden.“Mexiko importiert eine beträchtliche Menge Mais aus den USA, und aufgrund formeller und informeller Saatgutnetze unter ländlichen Landwirten stehen transgenen Mais viele potenzielle Wege zur Verfügung, um in Lebens-und Futternetze einzudringen. Eine Studie fand in Mexiko die Einführung transgener Sequenzen in kleinen Mengen (etwa 1%) auf Probenfeldern; Es wurden keine Beweise für oder gegen dieses eingeführte genetische Material gefunden, das von der nächsten Generation von Pflanzen vererbt wurde., Diese Studie wurde sofort kritisiert, wobei der Rezensent schrieb: „Genetisch sollte jede Pflanze entweder nicht transgen oder transgen sein, daher wird für Blattgewebe einer einzelnen transgenen Pflanze ein GVO-Gehalt in der Nähe von 100% erwartet. In ihrer Studie entschieden sich die Autoren, Blattproben trotz eines GVO-Spiegels von etwa 0,1% als transgen zu klassifizieren. Wir behaupten, dass solche Ergebnisse falsch als positiv interpretiert werden und eher auf eine Kontamination im Labor hindeuten.,“

Colony Collapse disorderEdit

Ab 2007 begann ein neues Phänomen namens Colony Collapse Disorder (CCD) Bienenstöcke in ganz Nordamerika zu beeinflussen. Erste Spekulationen über mögliche Ursachen umfassten neue Parasiten, den Einsatz von Pestiziden und die Verwendung von Bt-transgenen Pflanzen. Das Mid-Atlantic Apiculture Research and Extension Consortium fand keine Hinweise darauf, dass Pollen aus Bt-Kulturen die Bienen beeinträchtigen. Laut der USDA wurden “ gentechnisch veränderte (GV) Pflanzen, am häufigsten Bt-Mais, als Ursache für CCD angeboten., Es gibt jedoch keine Korrelation zwischen dem Standort von GV-Pflanzen und dem Muster von CCD-Vorfällen. Auch GV-Pflanzen wurden seit den späten 1990er Jahren weit verbreitet gepflanzt, aber sie erschienen erst 2006. Darüber hinaus wurde in Ländern, in denen keine gentechnisch veränderten Pflanzen gepflanzt werden dürfen, wie der Schweiz über CCD berichtet. Deutsche Forscher haben in einer Studie einen möglichen Zusammenhang zwischen der Exposition gegenüber Bt-Pollen und einer beeinträchtigten Immunität gegen Nosema festgestellt.“Die tatsächliche Ursache von CCD war 2007 unbekannt, und Wissenschaftler glauben, dass es mehrere verschlimmernde Ursachen haben kann.