SmartStax-Mais: MON89034 x DAS1507 x MON88017 x DAS59122 (Monsanto, Dow AgroSciences, Pioneer)

MON89034 x DAS1507 x MON88017 x DAS59122 produziert sechs verschiedene Bt-Toxine von verschiedenen Stämmen des Bacillus thuringiensis. Er wird von Monsanto unter dem Namen SmartStax vermarktet. Der Mais ist resistent gegenüber Maisschädlingen über dem Boden (Raupen bestimmter Schmetterlinge, Lepidoptera) und im Boden (Larven bestimmter Käfer, Coleoptera).

Die Pflanzen enthalten unter anderem ein synthetisches Toxin (Cry1A.105), eine Kombination aus den Bt-Giften Cry1Ac/Cry1Ab und Cry1F. Dieses Toxin kommt in der Natur so nicht vor. Seine Unbedenklichkeit kann nicht aus den verwendeten Bt-Toxinen abgeleitet werden. Ein solcher Vergleich ist bei Bt-Toxinen grundsätzlich problematisch, weil alle Bt-Toxine, die per Gentechnik in Pflanzen eingebaut werden, technisch modifiziert sind. Dieses künstlich synthetisierte Toxin wird in den Pflanzen mit weiteren Toxinen des Bacillus thuringiensis kombiniert, die als Cry2Ab2 und Cry3Bb1 klassifiziert werden. Cry3Bb1 kommt auch im Mais MON863 zur Anwendung. Dieser steht im Verdacht, die Gesundheit von Tieren und Menschen zu gefährden (Seralini et al., 2007). Zudem wird in den Pflanzen auch Cry34Ab1 und Cry35Ab1 hergestellt, die eine synergistische Wirkungsweise zeigen. Das sechste Bt-Toxin ist Cry1F, dessen Risikobewertung kontrovers diskutiert wird (Bauer-Panskus & Then, 2010).

Bis heute ist die genaue Wirkungsweise von Bt-Toxinen nicht vollständig geklärt, verschiedene Wirkungstheorien werden kontrovers diskutiert (Pigott & Ellar, 2007). Die strikte Selektivität von Bt-Toxinen ist nicht im Detail empirisch untersucht, sondern aus einer teilweise veralteten Wirkungstheorie abgeleitet. Neuere Forschungsergebnisse (Soberon et al., 2009) zeigen, dass Bt-Toxine auf unterschiedliche Weise wirken können, die es möglich erscheinen lassen, dass sie auch für Säugetiere risikobehaftet sind. Risiken für die menschliche Gesundheit können deswegen nicht a priori ausgeschlossen werden, sondern müssen vor der Zulassung empirisch untersucht werden.

Es ist bekannt, dass pflanzeneigene Enzyme, die den Abbau von Eiweißstoffen verzögern (Protease-Inhibitoren), die Giftwirkung von Bt-Toxinen erheblich verstärken können (Pardo Lopez et al., 2009). Sogar die Anwesenheit von geringen Spuren dieser Enzyme kann dazu führen, dass die Giftwirkung um ein Vielfaches erhöht ist. Derartige Enzyme werden unter anderem auch in Maispflanzen produziert (Shulmina et al., 1985).

Wie Pardo Lopez et al. (2009) und Pigott et al. (2008) zeigen, können synthetisch hergestellte und modifizierte Bt-Toxine wesentlich giftiger sein als die natürlichen Formen der Bt-Toxine. Auch geringe Veränderungen an der Struktur der Toxine können die Giftwirkung erheblich verstärken. Die EFSA hat dieses Problem im Falle von Cry1A.105 nicht berücksichtigt. Zudem betrifft dieses Problem nicht nur dieses Bt-Toxin – alle derartigen Giftstoffe, die in gentechnisch veränderten Pflanzen produziert werden, sind technisch modifiziert.

Synergistische Effekte können für sogenannte „Nicht-Zielorganismen“ äußerst problematisch werden: Wechselwirkungen zwischen den Bt-Toxinen und/oder anderen Stoffen wie Umweltgiften, Bakterien, pflanzlichen Enzymen oder Pestiziden können dazu führen, dass die Giftwirkung verstärkt und die Selektivität verringert wird. (Then, 2010). Solche Effekte können sowohl die Ökosysteme als auch die Gesundheit von Mensch und Tier betreffen.

Obwohl bei Fütterungsversuchen mit MON89034 verschiedene Nierenprobleme bei Ratten beobachtet wurden, und es bei Fütterungsversuchen mit DAS1507 und DAS59122 ebenfalls Auffälligkeiten gab, hat die EFSA keine weiteren Fütterungsstudien bei SmartStax verlangt, um gesundheitliche Risiken untersuchen zu lassen, die sich aus der Kombination der Bt-Toxine ergeben können.

Zusätzlich zu den Insektengiften wurde der SmartStax-Mais mit einer Toleranz gegenüber dem Unkrautvernichtungsmittel Glyphosat kombiniert (Markenamen Roundup u.a.). Dadurch entsteht in den Pflanzen eine Mischung der Insektengifte mit den möglicherweise gesundheitsgefährdenden Rückständen des Spritzmittels. Dabei sind insbesondere auch die Benetzungsmittel. sogenannte POE-Tallowamine zu berücksichtigen, die giftiger sind als das Glyphosat selbst (Antoniou et al., 2010; Benachour et al., 2007; Paganelli et al., 2010; PAN AP, 2009; Then, 2011).

Eine weitere Toleranz besteht gegenüber dem Unkrautvernichtungsmittel Glufosinat (Markename Liberty u.a.). Dieser Wirkstoff gilt als gesundheitsschädlich (EFSA 2005), weswegen Rückstände eine besondere Gefahr für die menschliche Gesundheit bergen. Nach Ansicht des deutschen Landwirtschaftsministeriums wird Glufosinat in der EU im Jahr 2017 aufgrund seiner toxischen Wirkung auf Reproduktionsprozesse verboten werden (BMELV 2009). In den transgenen Pflanzen werden zudem Metaboliten von Glufosinat produziert (NAG) die offenbar von Darmbakterien zu einem gewissen Prozentsatz in das Pestizid selbst zurückverwandelt werden können (Bremmer & Leist 1997). Auch dies erhöht das Risiko für Tier und Mensch.

Anmelder: 

  • Dow AgroSciences
  • Monsanto
  • Pioneer/DuPont

Pflanzenart: 

  • Mais

Eigenschaft: 

  • Herbizidtoleranz
  • Insektengift

Event: 

  • MON89034 x 1507 x MON89017 x DAS59122

Zulassung: 

  • Lebensmittel und Futtermittel

Herbizidtoleranz: 

  • Glufosinat
  • Glyphosat

Bt-Toxin: 

  • Cry1A.105
  • Cry1F
  • Cry2Ab2
  • Cry34Ab1
  • Cry35Ab1
  • Cry3Bb1

Gentechnische Methode: 

  • Agrobakterium
  • Gen-Kanone
Eingeführtes Gen: 

cry1A.105
cry2Ab2
cry3Bb1
cry34Ab1
cry35Ab1
cry1F
epsps
pat (2x)

Antibiotikaresistenz: 
nein
Weitere wichtige Anteile des Genkonstrukts: 

Cauliflower-Mosaic-Virus-(35S CaMV) Promoter (mehrfach)
Mais-Promoter (ubi1ZM) (mehrfach)
Figwort-Mosaic-Virus-Promoter (P-FMV)
Wheat-Peroxidase-Promoter
Rice-Actin-Promoter

Angemeldet für folgende Verwendung: 

  • Lebens- und Futtermittel
Datum der Zulassung in der EU: 
06.11.2013
Auswahl von Zulassungen für den Anbau weltweit: 
USA (2009)
Kanada (2009)
Bedeutung für den europäischen Markt: 

Bisher kaum von Bedeutung, weil es nur wenige Mais-Importe gibt. Allerdings entstehen durch gentechnisch veränderte Pflanzen zum Teil erhebliche Kosten für Lebensmittelhersteller, die sich zu einer gentechnikfreien Produktion verpflichtet haben.

Spezifische Risiken und unerwartete Effekte: 
  • Die Art und Weise, wie die Gensequenzen eingefügt wurden, ist mit technischen Mängeln behaftet und führt bei den gentechnisch veränderten Ausgangslinien zu verschiedenen ungewollten Veränderungen.
  • Die Menge der zusätzlichen Proteine in den Pflanzen schwankt erheblich. Dieser Effekt kann auf genetische Instabilitäten zurückzuführen sein, die durch bestimmte Umweltbedingungen besonders begünstigt werden.
  • Die Pflanzen zeigen gegenüber ihren konventionellen Vergleichspflanzen signifikante Unterschiede im Gehalt verschiedener Inhaltsstoffe. Ähnliche Werte konnten nur in sogenannten historischen Daten gefunden werden, die nichts mit den tatsächlichen Feldversuchen zu tun haben. Da es nicht ausreichend klar ist, unter welchen Bedingungen diese zusätzlichen historischen Daten gewonnen wurden, ist dieser Vergleich mit vielen Unsicherheiten behaftet.
  • Beim Vergleich mit konventionellen Pflanzen fielen zahlreiche Unterschiede in den agronomischen Merkmalen auf. Diese Unterschiede wurden nicht bei allen Feldversuchen beobachtet. Möglicherweise sind bestimmte Umweltbedingungen dafür verantwortlich. Verschiedene Untersuchungen zeigen, dass gentechnisch veränderte Pflanzen unter Stressbedingungen tatsächlich unerwartete Reaktionen zeigen können (siehe zum Beispiel Matthews et al., 2005). Diese Reaktionen können auch den Bt-Gehalt in den Pflanzen betreffen (Then & Lorch, 2008).
  • In Fütterungsstudien mit den Ausgangspflanzen von SmartStax (MON89034, DAS1507 und DAS59122) zeigten sich bei Ratten signifikante Auffälligkeiten.
  • Es gibt im Mais verschiedene Proteine, die Allergien auslösen können. Die neu eingefügten Gene könnten die immunologische Reaktion auf diese Allergene verstärken.
  • Eine strenge Selektivität der Bt-Toxine ist empirisch nicht zuverlässig genug nachgewiesen, sondern wird aus der bisher bekannten Wirkungsweise abgeleitet. Neuere Forschungsergebnisse (Soberon et al., 2009) belegen jedoch, dass es Wirkungsmechanismen gibt, die auch bei Lebewesen zu negativen Folgen führen können, die nicht zu den Zielorganismen gehören und sogar für Säugetiere relevant sein können.
  • Wie Pardo Lopez et al. (2009) und Pigott et al. (2008) zeigen, können synthetisch hergestellte oder modifizierte Bt-Toxine eine wesentlich höhere Toxizität aufweisen als die natürlichen Varianten. Auch geringe Veränderungen an der Struktur der Toxine können große Auswirkungen auf deren Giftigkeit haben. Alle Bt-Toxine, die in den SmartStax-Pflanzen produziert werden, sind technisch modifiziert.
  • Synergistische Effekte von Bt-Toxinen können für Nicht-Zielorganismen ein hohes Risiko bergen, das in einer erhöhten Toxizität und einem veränderten Wirkungsspektrum besteht (Then, 2010). Diese Effekte können die Gesundheit von Mensch und Tier ebenso betreffen wie die Ökosysteme.
  • Studien von Sharma et al. (2010) fanden synergistische Effekte of Cry1Ab und Cry1Ac bei Schadinsekten. Zudem werden synergistische Effekte zwischen Cry1Ac und anderen Bt- Toxinen wie Cry2Ab2 und Cry1F von Lee et al. (1996), Chakrabarti et al. (1998) und von Khasdan et al. (2007) diskutiert. Synergistische Effekte zwischen Cry2Ab2 und Cry1Ab und zwischen Cry2Ab2 und Cry1Ac werden zudem von Mattila et al. (2005) und Stewart et al. (2001) untersucht.
  • Es ist bekannt, dass pflanzeneigene Enzyme, die den Abbau von Eiweißstoffen verzögern (Protease-Inhibitoren), die Giftwirkung von Bt-Toxinen erheblich verstärken können (Pardo Lopez et al., 2009). Dafür reichen bereits geringe Spuren dieser Enzyme aus. Diese Enzyme werden auch in Mais produziert (Shulmina et al., 1985).
  • Die Pflanzen werden zusammen mit anderen gentechnisch veränderten Pflanzen verzehrt oder verfüttert. Es müssen Untersuchungen über mögliche kumulative oder kombinatorische Effekte durchgeführt werden.
  • Mögliche Rückstände von Glufosinat sind von großer Bedeutung für die menschliche und tierische Gesundheit, weil der Wirkstoff als gesundheitsschädlich gilt (EFSA, 2005). Nach Ansicht des deutschen Landwirtschaftsministeriums wird Glufosinat in der EU im Jahr 2017 aufgrund seiner toxischen Wirkung auf Reproduktionsprozesse verboten (BMELV 2009).
  • In den transgenen Pflanzen werden Metaboliten von Glufosinat produziert (NAG), die offenbar von Darmbakterien zu einem gewissen Prozentsatz in das Pestizid selbst zurückverwandelt werden können (Bremmer & Leist 1997). Auch dies erhöht das Risiko für Tier und Menschen.
  • Die Pflanzen wurden gegenüber dem Einsatz von Glyhosat tolerant gemacht. Zahlreiche Autoren (Antoniou et al., 2010; Benachour, et al., 2007; Paganelli et al., 2010; PAN AP, 2009; Then, 2011) weisen darauf hin, dass die Risiken von Glyphosat, seiner Metabolite und von Zusatzstoffen wie POA-Tallowaminen neu bewertet werden müssen.
Fütterungsversuche: 
  • Es wurde nur eine Studie zur Futterverwertung bei Geflügel über 42 Tage durchgeführt.
Übersicht über Mängel der Bewertung durch die EFSA: 
  • Es wurden keine Untersuchungen bezüglich der Veränderung der Aktivität pflanzlicher Gene und/oder des Profils der Stoffwechselprodukte durchgeführt.
  • Wechselwirkungen zwischen dem Genom und der Umwelt wurden nicht unter verschiedenen, definierten Bedingungen getestet.
  • Die Stabilität der Genfunktion wurde nicht unter verschiedenen, definierten Umweltbedingungen untersucht. Die genetische Stabilität wurde nur in Bezug auf die Vererbung auf die nächsten Generationen berücksichtigt.
  • Die Pflanzen zeigen gegenüber ihren konventionellen Vergleichspflanzen signifikante Unterschiede im Gehalt verschiedener Inhaltsstoffe. Diese Unterschiede wurden nicht genauer untersucht. Statt dessen wurden sie unter Bezug auf fragwürdige, sogenannte „historische“ Daten, wie die in der Datenbank des industrienahen International Life Sciences Institute (ILSI), die nichts mit den aktuellen Feldversuchen zu tun haben, für nicht relevant erklärt.
  • Signifikante Unterschiede in agronomischen Merkmalen hätten unter verschiedenen, definierten Umweltbedingungen im Hinblick auf mögliche Wechselwirkungen zwischen dem Genom und der Umwelt genauer untersucht werden müssen.
  • Trotz signifikanter Auffälligkeiten in Fütterungsversuchen mit den Ausgangspflanzen, die auf gesundheitliche Risiken für Mensch und Tier hinweisen, wurden keine weiteren Untersuchungen mit den kombinierten Pflanzen (Stacked Events) verlangt.
  • Es gab keine Fütterungsversuche, um die Toxizität der zusätzlich per Gentechnik eingefügten Eiweißstoffe in Kombination zu untersuchen. Kombinatorische Wirkungen der Bt-Toxine wurden nur an Schadinsekten, nicht aber an anderen Tiergruppen getestet.
  • Es gab keine Fütterungsversuche über die gesamte Lebenszeit der Tiere und keine Einbeziehung nachfolgender Generationen.
  • Die offenen Fragen bezüglich der Wirkungsweise der Bt-Toxine wurden von der EFSA nicht berücksichtigt.
  • Auswirkungen auf das Immunsystem wurden nicht gezielt untersucht, obwohl bekannt ist, dass Bt-Eiweißstoffe immunstimulierende Eigenschaften haben.
  • Es gab keine Untersuchungen möglicher hormoneller Wirkungen und möglicher Auswirkungen auf die Fortpflanzung.
  • Es wurde nicht untersucht, wie sich die dauerhafte Aufnahme der Pflanzen als Nahrungs- oder Futtermittel auf die Darmflora auswirkt.
  • Es wurde nicht untersucht, ob sich die DNA des SmartStax-Maises nach der Fütterung auch in tierischem Gewebe findet.
  • Kombinatorische Wirkungen der Bt-Toxine wurden nur an Schadinsekten, nicht aber an anderen Tiergruppen getestet.
  • Pestizidrückstände, deren Begleitstoffe und Metaboliten wurden nicht untersucht.
  • Es fehlen Untersuchungen bezüglich der Wechselwirkungen oder akkumulierten Wirkungen mit anderen gentechnisch veränderten Pflanzen, die ebenfalls in Lebens- und Futtermittel verwendet werden dürfen.
  • Es wurden keine Untersuchungen bezüglich der Wechselwirkungen der Giftstoffe untereinander oder in Kombination mit anderen Stoffen wie Umweltgiften, Bakterien, pflanzlichen Enzymen oder Pestiziden durchgeführt.
  • Die tatsächliche Lebensdauer der Bt-Toxine und deren mögliche Anreicherung in der Umwelt wurde nicht empirisch untersucht.
Mängel des Monitoring: 
  • Da keine spezifischen Nachweismethoden für die Stacked Events entwickelt wurden, kann ihr Vorkommen kaum von dem der Ausgangspflanzen unterschieden werden.
  • Die Protokolle, die zur Messung Bt-Toxine verwendet werden, wurden nicht vollständig publiziert und nicht von unabhängigen Laboren evaluiert. Im Ergebnis können unabhängige Institutionen den Gehalt an Insektengift auf dem Acker oder in Futter- und Lebensmitteln nicht verlässlich überprüfen.
  • Es gibt keinen Plan für die laut EU-Regelungen vorgeschriebene allgemeine Überwachung der SmartStax-Pflanzen, mit dem gegebenenfalls gesundheitliche Probleme zu identifiziert werden könnten, die mit der Verwendung dieser gentechnisch veränderten Pflanzen in Futter- und Lebensmitteln einhergehen.
  • Bei der Überwachung gesundheitlicher Risiken müssen Glyphosat- und Glufosinat-Rückstände mitberücksichtigt werden, die mit dem SmartStax-Anbau einhergehen.
Dokumente und Publikationen: 

Antoniou, M., Brack, P., Carrasco, A., Fagan, J., Habib, M., Kageyama, P., Leifert, C., Nodari, R. O., Pengue W. (2010) GM Soy: Sustainable? Responsible?, GLS Bank & ARGE gentechnikfrei, http://www.gmwatch.eu/?option=com_content&view=article&id=12479

Bauer-Panskus A. & Then, C. (2010) Testbiotech opinion on the application for market approval of genetically modified maize 1507 (DAS-Ø15Ø7-1). www.testbiotech.org/en/node/365

Benachour, N., Siphatur, H., Moslemi, S., Gasnier, C., Travert, C., Seralini, G.E. (2007) Time- and dose-dependent effects of Roundup on human embryonic and placental cells, Arch Environ Contam Toxicol 53: 126-33.

BMELV, Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, 2009, Neue Bewertungskriterien für Wirkstoffe in Pflanzenschutzmitteln. www.greenpeace.de/fileadmin/gpd/user_upload/themen/umweltgifte/BMELV-Hom...

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Chakrabarti, S.K., Mandaokar, A.D., Kumar, P.A. and Sharma, R.P. (1998) Synergistic effect of Cry1Ac and Cry1F delta-endotoxons of Bacillus thuringiensis on cotton bollworm, Helicoverpa armigera. Curr Sci 75: 663–664.

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Status der Zulassung: 
EU-Zulassung erteilt
Zulassungsdatum: 
November 2013
Aktualisiert am: 
9. December 2015