Kopplung zwischen Ziel-Gen und Antiobiotika Resistenzgen im Genkonstrukt lassen sich diese Resistenzen nicht auskreuzen. Inzwischen sind auch bei Pflanzen Fortschritte zur Deletion von Antibiotika-Resistenzgenen erzielt worden. In naher Zukunft wird sie die besondere Stellung in der Sicherheitsbewertung verlieren, da die Pflanzen solche Gene eben nicht mehr enthalten.

In Abbildung 5 sind Verfahren zum Gentransfer aufgezeigt. Der indirekte Gentransfer wird bei zweikeimblättrigen Pflanzen (Dicotyledonen; z.B. Tomaten, Kartoffeln, Gurken) mit Hilfe des Bodenbakterium Agrobacterium tumefaciens und dem "entschärften" Ti-Plasmid durchgeführt. Diese Bakterium überträgt in der Natur natürlicherweise mit dem Plasmid seine Gene in Pflanzen und löst mit ihnen Tumore ("Pflanzenkrebs") aus. Diese unerwünschten Gene sind nun aus dem Plasmid entfernt worden und an ihre Stelle ist der cloning site eingefügt. Da Agrobacterium kaum einkeimblättrigen Pflanzen (Monocotyledonen; z. B. Mais, Weizen, Gerste usw.) infiziert, erfolgt bei unseren Hauptnutzpflanzen ein direkter Gentransfer durch den "Beschuß" pflanzlichen Gewebes mit rDNA-beladenen Partikeln ("Particle-Gun"-Technik). Beim Durchgang der beladenen Gold- oder Wolframkügelchen durch die Zelle integriert die rDNA rein zufällig in den pflanzlichen DNA-Strang; in das Chromosom. Gegenwärtig können (bei Pflanzen) weder der Integrationsort des neuen Genkonstrukts noch die Anzahl der Genkopien vorher festgelegt werden. Mit der rein zufälligen Integration können Position- oder pleiotrope Effekte auftreten, die nicht vorhersehbare Auswirkungen auf den GVO bedingen können.

In Abbildung 6 sind die Zeiträume für die Entwicklung einer neuen Sorte mit Hilfe klassischer und gentechnischer Verfahren aufgezeigt. Entgegen häufig geäußerter Behauptungen, daß mit Hilfe der Gentechnik in wenigen Jahren (2 - 4) eine neue Sorte entsteht, beanspruchen beide Techniken ungefähr gleich lange Zeiträume. Durch gentechnische Verfahren können allerdings schneller neue Merkmale eingeführt werden und die Gentechnik weist eine Reihe von Vorteilen gegenüber der klassischen Züchtung auf (Tab. 4).

Vorteile der Gentechnik in der Züchtung

schnelle und gezielte Selektion des Zuchtmaterials auf spezifische Gene. Nachweis unterschiedlicher Gene (homologe) für die gleiche Eigenschaft in einer Pflanze Selektion im frühen Entwicklungsstadium Selektion unabhängig von Umwelteinflüssen geringes Probenmaterial - Einzelkorn, Blattspitze, Zellkultur arbeits- und platzsparend mod. nach BioTech/Mobil

Tab. 4: Vorteile der Gentechnik in der Züchtung

Mit der Gentechnik ist es möglich, anders als in der konventionellen Züchtung, auch artübergreifend genetische Information gezielt weiterzugeben. Mit der Gentechnik werden keine neuen Organismen, geschweige denn Monster, geschaffen, sondern nur ein Gen bzw. wenige gut charakterisierte Gene dem Empfängerorganismus hinzugefügt, ohne seine vorhandenen Merkmale zu verändern. Gegenwärtig steht die Übertragung artfremder Gene noch im Vordergrund, jedoch werden mit zunehmenden Wissen immer mehr artgleiche Gene in die gentechnischen Veränderungen (An- bzw. Abschalten von Genen) einbezogen werden.

Die Gentechnik eröffnet der Züchtung zielgerichtetere Wege in der Gewinnung von Nutzorganismen. Da mit der Gentechnik die natürlichen Kreuzungsschranken zwischen den Arten überwunden werden, eröffnet sie den Züchtern völlig neue Perspektiven in der Nutzung der genetischen Potentials von Organismen. In Tabelle 5 sind die Größen einiger Genome aufgelistet.

Größe einiger Genome
Organismus	Gruppe	Größe des Genoms Basenpaare (bp)		Abstand zwischen Crossovers in bp
Phage T 4 Echerichia coli Saccharomyces Fruchtfliege Arabidopis Tomate Gerste Weizen Maus Mensch	Bakteriophage Bakterium Hefe Insekt "Modell"-Pflanze Gemüse diploides Getreide hexaploides Getreide Wirbeltier	1,6 x 105 4,2 x 106 2,1 x 107 1,4 x 108 1,4 x 109 1,8 x 109 5,2 x 109 1,6 x 1010 3,0 x 109 3,3 x 109		1,0 x 104 1,2 x 105 2,5 x 105 2,5 x 107 9,0 x 107 6,2 x 107 9,0 x 107 5,0 x107

Tab. 5: Größe einiger Genome

Unter Gentechnik versteht man die Neukombination der Erbinformation. Die entstandenen Organismen, die diese neukombinierte Erbinformation tragen, bezeichnet man als transgen.

1.4. Anwendungsbereiche

Nahezu alle traditionellen Nutzorganismen, sei es Mikroorganismen, Pflanzen oder Tiere werden heute gentechnisch bearbeitet. Die Gentechnik ist inzwischen Realität im Agrar- und Lebensmittelbereich. Auf Grund wirtschaftlicher und ökologischer Vorteile findet sie zunehmend in allen Märkten Eingang. Im Lebensmittelsektor wird die Gentechnik als Werkzeug eingesetzt in der:

1.4.1. Lebensmittelverarbeitung

Zur fermentativen Gewinnung von Hilfs- und Zusatzstoffen durch GVO. Gegenwärtig werden noch vorwiegend Mikroorganismen in den Fermentationsprozessen eingesetzt. Aus GVO oder den Fermentationsbrühen werden Enzyme, Geschmacksverstärker, Süßstoffe, Aromen, Vitamine und Dickungsmittel isoliert.

Zur Herstellung von GVO (Milchsäurebakterien, Hefen, Schimmelpilze) als Starter-, Schutz- und Indikatorkulturen. Diese GVO sollen/werden im Brau- und Backgewerbe, in der Fleisch-, Milch- und Obst/Gemüseverarbeitung sowie bei Frischkostprodukten eingesetzt (werden).

Landwirtschaftlichen Urproduktion

Zur Züchtung von transgenen Pflanzen mit eingebrachten Resistenzen gegenüber Herbiziden, Virus-, Pilz-, Nematoden- oder Insektenbefall, mit Systemen zur Qualitätsverbesserung landwirtschaftlicher Produkte sowie für die Erhöhung der Lagerfähigkeit von Obst und Gemüse.

Zur Diagnostik und Genomanalyse bei Nutztieren.

Lebensmittelkontrolle

Zur Kontrolle der Prozeßtechnik, der Hygiene und Qualität von Lebensmitteln sowie zum Nachweis von gentechnisch veränderten Lebensmitteln.

Aufgrund gesetzlicher Vorgaben, zur besseren Durchführung der Sicherheitsbewertung, und je nach Anwendungsbereich können gentechnisch modifizierte Lebensmittel in drei Kategorien eingeteilt werden (Tab. 6) [5].

Gegenwärtig sind noch keine Lebensmittel, die selbst den lebenden GVO darstellen oder solche enthalten (Kategorien 1; 2), in der Europäischen Union und damit auch Deutschland in Verkehr gebracht worden. Es gibt kein gentechnisch modifiziertes Gemüse oder Obst auf dem EU-Markt. In Großbritannien hat zwar eine gentechnisch modifizierte Tomate die Zulassung erhalten; sie ist aber bis jetzt nicht im Handel. Im EU-Raum und in Deutschland sind Lebensmittel, die mit "gentechnisch hergestellten" Enzymen bearbeitet worden sind, auf dem Markt. Öl aus transgenen Sojabohnen, Lebensmittel mit "transgenem" Sojabohnenprotein sowie Stärke und Stärkehydrolyseprodukte aus insekten-resistentem Mais (Bt-Mais) befinden sich ebenfalls auf dem deutschen Markt.

Kategorie von GV*-Lebensmitteln	Lebensmittel oder Lebensmittelzutat Beispiel
Lebensmittel ist selbst der lebende GVO Lebensmittel enthält lebende GVO Lebensmittel enthält isolierte oder verarbeitete Produkte aus GVO - inaktivierte GVO	Tomate, Kürbis, Melone, Reis, Mais, Sojabohne, Kartoffel Käse mit Edelschimmel oder Kümmel, Joghurt mit Milchsäurebakterien Enzyme, Aminosäuren, Vitamine, Zucker, Stärken, Öle, Tomaten-Ketchup, Kartoffelpüree, Fruchtmarmeladen, pasteurisierter Joghurt, Bier, Brot

*GV; gentechnisch verändertem

Tab. 6: Kategorien von gentechnisch modifizierten Lebensmitteln

1. Lebensmittelverarbeitung

Die überwiegende Menge der landwirtschaftlichen Produkte gelangen als verarbeitete Lebensmittel auf den Markt. Mit dieser Bearbeitung stand/steht das Bestreben im Vordergrund, Haltbarkeit und Lagerfähigkeit der Produkte zu verbessern, dem raschen Verderb vorzubeugen sowie Qualität und sensorische Eigenschaften der Rohstoffe zu optimieren.

Alte klassische Verfahren zur Konservierung sind Trocknen, Salzen und Räuchern. Die Konservierung hat heute noch einen hohen Stellenwert; sie wurden jedoch technisch optimiert (z.B. Sprühtrocknung im Vakuum) und durch viele physikalische Verfahren (z.B. Tiefkühlen, Bestrahlung) ergänzt [6].

Nicht nur zur Konservierung, sondern besonders zur Optimierung der Qualität sowie zu sensorischen Veränderung von Rohprodukten, zur Gewinnung neuer (neuartiger?) Lebensmittel werden biotechnische Verfahren wie

die Fermentation mit Mikroorganismen (Milchsäurebakterien, Hefen, Pilze),

die spezifische Umsetzung von Lebensmittelinhaltsstoffen mit Enzymen eingesetzt.

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