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Anwendungen der PCR

Nachweis gentechnisch veränderter Lebensmittel mittels PCR

Abb.1
Gentechnisch veränderter Mais

Seit vielen Jahren existieren Verfahren in der Landwirtschaft, um Pflanzen zu verändern - entweder über die Kreuzung von Arten mit gewünschten Merkmalen oder durch moderne Methoden wie gezielte gentechnische Veränderungen, bei denen fremde Gene in eine Pflanze eingebracht werden. Diese Veränderungen bewirken z.B., dass Pflanzen eine bestimmte Aminosäure vermehrt bilden und daher für die Ernährung von Mensch und Tier als höherwertig anzusehen sind. Andere gentechnische Veränderungen führen dazu, dass die entsprechenden Pflanzen bestimmte Resistenzgene tragen, die den Schädlingsbefall reduzieren, oder dass Pflanzen für Allergiker besser verträglich sind.

In Europa sind gentechnisch veränderte Lebensmittel (gv-Lebensmittel) kennzeichnungspflichtig, aber nicht immer kommt der Hersteller dieser Kennzeichnungspflicht nach. Im Jahr 2010 war beispielsweise jedes fünfte getestete Soja-Produkt in Deutschland gv-positiv, während Saatgut nur selten gentechnisch veränderte Organismen enthielt. Erlaubt und damit kennzeichnungsfrei ist eine geringfügige Beimischung von gentechnisch veränderten Lebensmitten und Zutaten, die 0,9 % nicht übersteigt.

Die Polymerase-Kettenreaktion ist ein erprobtes Verfahren, diese "fremden" Gene in einer Pflanze, einem Futtermittel oder einem Nahrungsmittel aufzuspüren. Das ist oft extrem schwierig, wenn das gv-Lebensmittel nicht als Ganzes, sondern nur auszugsweise zugesetzt wurde, z.B. als Würze oder zu Süßungszwecken.

Gentechnisch veränderte Lebensmittel - Mais, Soja & Co.

Abb.2
Maispflanzen

Ein Beispiel aus der Praxis ist der Nachweis von gentechnisch verändertem Mais, z.B. MON810-Mais, in einem Mais-haltigen Lebensmittel. Die Raupen des Maiszünslers (Ostrinia nubilalis), eines kleinen Schmetterlings, richten an Maispflanzen große Fraßschäden an. Zur Bekämpfung dieses Schädlings ist in Europa seit 1997 gentechnisch veränderter Mais zugelassen, der so genannte Bt-Mais. Dabei wird die ursprünglich aus dem Bakterien Bacillus thuringiensis stammende genetische Information zur Produktion des Bt-Toxins (u.a. das Gen Cry1A) durch eine Klonierung in das Genom der Pflanze eingebaut. Dieses Toxin ist für den Maiszünsler giftig, gilt aber als unbedenklich für den Menschen1). Bt-Präparate sind seit 1964 zur Schädlingsbekämpfung zugelassen, auch im Öko-Landbau. Der Einsatz dieses natürlichen Toxins vermindert den Bedarf an chemischen Pflanzenschutzmitteln.

Andere gentechnische Veränderungen, die sich über PCR nachweisen lassen, betreffen z.B. Rapsöl, Sojadrinks, Schokolade, gv-Joghurtkulturen in Milchprodukten, Eiscreme, Kuchen, Fertiggerichte, Zucker (aus gentechnisch veränderten Zuckerrüben) und Kartoffelprodukte.

Für jede zugelassene gv-Pflanze muss auch ein entsprechendes Nachweisverfahren existieren, bevor eine Zulassung erteilt wird. Dieser Nachweis beruht heute auf einem für diese Pflanze spezifischen Stück DNA, das über eine PCR vervielfältigt und nachgewiesen werden kann. So lässt sich zweifelsfrei feststellen, ob eine Charge Futtermittel, eine Saatgut-Ladung oder eine Ladung Agrarrohstoffe gentechnisch verändertes Material enthält. Während früher nur qualitative Nachweise möglich waren, kann mit heutigen PCR-Prozeduren auch der Anteil der gv-DNA in einer Probe bestimmt werden. Schwierig ist ein derartiger Nachweis aber bei stark prozessierten Lebensmitteln wie Sojasauce oder raffinierten Ölen, bei denen die DNA verfahrensbedingt durch Druck, Hitze oder Chemikalien weitgehend fragmentiert ist.

1)Mehr über die Wirkungsweise des Toxins finden Sie in der Lerneinheit zum Bt-Toxin.
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